The invention belongs to the field of high entropy alloy in the field of catalysis and energy storage application, in particular to a nanoporous high entropy alloy catalytic electrode and its preparation method and its application in the bifunctional catalytic water splitting for hydrogen production and oxygen generation. The nano porous high entropy alloy electrode comprises the following components according to weight percentage composition: 50% Ni:15%; transition metal A:5% 20%; Mo:15% 50%; transition metal B:5% 25%; Mn:5% 40%; the transition metal A as Fe or Cu, transition metal B as a Co, Ti or W the alloy electrode; porous structure, pore size distribution in the 2 500nm, specific surface area of 10 80m
【技术实现步骤摘要】
一种纳米多孔高熵合金电极及其制备方法和应用
本专利技术属于高熵合金在催化、储能应用
,尤其涉及一种纳米多孔高熵合金催化电极及其制备方法及其在双功能催化水裂解产氢和产氧方面的应用。
技术介绍
用太阳能、风能及水能等无污染的间歇性能源转化为可控、可运输的氢能作为当前最有望解决能源危机和环境污染的新型能源之一而被广泛关注。但传统的电解水制氢的槽电压远高于水的理论分解电压(1.23V)耗能巨大、效率低下,且铂类贵金属和铱、钌基氧化物等有效的催化电极储量稀少,成本高,无法规模化应用。因此,迫切需要开发新型高效的非贵金属催化剂是促进氢能规模化应用的根本。近年来,为降低成本,提高效率,一系列催化电极材料被的研发应用。例如,过渡金属合金掺杂及其磷化物、碳化物、二硫化钼类等高效催化水电解产氢催化电极材料(E.J.Popczun,J.R.McKone,C.G.Read,A.J.Biacchi,A.M.Wiltrout,N.S.Lewis,R.E.Schaak,J.Am.Chem.Soc.135(2013)9267e9270);及磷化钴、过渡金属氧化物和氢氧化物等催化水电解产氧催化电极材料(J.-X.Feng,H.Xu,Y.-T.Dong,S.-H.Ye,Y.-X.Tong,G.-R.Li,Angew.Chem.128(2016)3758e3762)。但关系到结构简单,性能独特的高熵合金是否具有高效催化储能方面的性能,还未见相关报道。高熵合金作为上世纪90年代提出的一种全新的合金设计理念,没有传统合金中主要元素的概念,体现出多种元素的集体效应。由于高混合熵效应,组元均倾向 ...
【技术保护点】
一种纳米多孔高熵合金电极,其特征在于:该合金电极包括以下组分按物质的量百分比组成:Ni:15%‑50%;过渡金属A:5%‑20%;Mo:15%‑50%;过渡金属B:5%‑25%;Mn:5%‑40%;其中过渡金属A为Fe或Cu,过渡金属B为Co、Ti或W中的一种;该合金电极为三维多孔结构,孔径分布在2‑500nm,比表面积为10‑80m
【技术特征摘要】
1.一种纳米多孔高熵合金电极,其特征在于:该合金电极包括以下组分按物质的量百分比组成:Ni:15%-50%;过渡金属A:5%-20%;Mo:15%-50%;过渡金属B:5%-25%;Mn:5%-40%;其中过渡金属A为Fe或Cu,过渡金属B为Co、Ti或W中的一种;该合金电极为三维多孔结构,孔径分布在2-500nm,比表面积为10-80m2/g。2.如权利要求1所述的纳米多孔高熵合金电极,其特征在于:该合金电极各组分按照物质的量比为Ni∶过渡金属A∶Mo∶过渡金属B∶Mn=2∶1∶2∶1∶3或2∶1.2∶1∶1∶2.5或5∶2∶1∶1∶3或3∶1∶1∶1∶2或1∶1∶1∶1∶2。3.如权利要求1或2所述的纳米多孔高熵合金电极的制备方法,其特征在于:包括以下步骤,(1)制备合金:将各组分按物质的量百分比分别为:5%-25%的Ni、5%-25%的过渡金属A、5%-25%的Mo、5%-25%的过渡金属B、余量为Mn,混合均匀,加入高真空熔炼炉中熔炼形成合金;(2)将步骤(1)制得的合金加工成厚度为10-500μm的合金条带或合金板;(3)将步骤(2)制得的合金条带或合金板采用脱合金化方法制备纳米多孔高熵合金电极...
【专利技术属性】
技术研发人员:康建立,张国良,黄钦,
申请(专利权)人:天津工业大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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