一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂及其制备方法和应用技术

一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂技术领域，本发明专利技术方法结合温和的低温液相还原方法拓展非平衡合成策略，利用过量的硼氢化钠溶于多元醇构建一个极端的还原性环境，将多达十种的金属盐前体快速还原为高熵非晶氧化物纳米颗粒，为纳米高熵氧化物合成领域提供了一种新的制备工艺。采用本发明专利技术方法制备出的高熵非晶氧化物有高熵的鸡尾酒效应以及无定型的结构，改善了氧化物表面与氧中间体之间的相互作用，并且提供大量的活性位点，大大提高了催化活性。大大提高了催化活性。

【技术实现步骤摘要】
一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]电力驱动的水分解中包括两个半反应，阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)。与HER相比，涉及四电子转移的OER动力学更慢，每一个电子转移都需要高过电位来克服高动能势垒，因此，OER是控制电化学水分解整体效率的关键过程。目前Ru、Ir及其氧化物是最先进的OER催化剂，但是稀缺性和高成本限制其广泛应用，并且在高阳极电位下，RuO2在酸性和碱性电解质中非常不稳定，IrO2也存在类似的稳定性问题，故设计和制备丰富的过渡金属基电催化剂非常重要。
[0003]高熵氧化物是包含五种及以上元素种类的单相固溶体，并且具有熵驱动相稳定的特性，与传统氧化物相比，熵、焓和多种阳离子相互作用共同产生的协同效应展现出了强大的优势，并且多种阳离子的存在使得电子结构的调控更加灵活，一些高熵氧化物的带隙能量与单元素驱动的效应类似，但是却展现了更加优良的性能，使得高熵氧化物的活本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂，其特征在于，所述催化剂中元素由Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Sn、Sb、Cr、Ru、Ir以及B、O组成，其中金属元素可由Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Sn、Sb、Cr、Ru、Ir中的任意五种或五种以上元素组成，每个金属原子的原子浓度为5～60％之间，该催化剂具有非晶结构；其粒度为5～30nm。2.一种权利要求1所述的高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，溶液前体的配置：(1)金属盐前驱体的配置：从Fe、Co、Ni、Mn、Cu、Sn、Sb、Cr、Ru、Ir中选取五种或五种以上元素，每个金属原子的原子浓度为5～60％之间，称取所选元素对应的金属盐，将金属盐全部溶于多元醇中，在室温下搅拌至溶液完全澄清且均匀，获得溶液A；(2)还原剂溶液的配置：将聚乙烯吡咯烷酮溶于多元醇，超声得到澄清透明的溶液，将该溶液在冰水浴中冷冻后，加入NaBH4，搅拌获得澄清的溶液，记做溶液B；步骤2，还原反应：在空气条件下，将溶液A滴入搅拌的还原剂溶液B中发生还原反应，反应结束后得到溶液C；步骤3，离心洗涤：向溶液C中加入溶剂进行离心洗涤，洗去其中残余的有机溶剂及杂质，得到固体D；步骤4，烘干：将得到的固体烘干，得到高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂。3.根据权利要求2所述的一种高效氧析出高熵非晶氧化物纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1(1)中，所述的金属盐为金属的氯化盐；所述多元醇为二乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志远，李兴龙，姜顺达，刘延国，郑润国，王丹，孙宏宇，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：