【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于ni基纳米级多孔材料，具体涉及一种以富铝合金制备nimob纳米多孔材料的方法及其在析氢反应中的应用。
技术介绍
1、近年来，能源短缺和环境污染的问题推动了可再生能源的发展。氢能作为一种具有高能量密度的替代能源受到了广泛关注。通过电解水制得的氢气因其纯度高，从而被研究人员广泛研究。然而大规模制氢依赖于高效、性价比高和稳定性好的析氢反应催化剂。目前，最有效的析氢反应催化剂是贵金属pt及其复合材料，然而贵金属的高成本和稀缺性限制了其大规模应用。在各种非贵金属催化剂中，ni基催化剂具有良好的电催化活性以及在碱性环境下的耐腐蚀性，有望成为贵金属催化剂的替代品。ni基催化剂的问题在于其固有活性还需提高。通过微量元素添加调控并改善ni基催化剂表面微观形貌、表面电荷分布状态对提升其析氢活性具有重要意义。
2、催化剂表面原子的氢吸附自由能可以表征催化剂的本征活性，反映h*的结合力。对于析氢反应过程，既要求h*可以吸附于催化剂的活性位点上，又需要吸附h*易于断键脱附。如果相互作用太弱，催化剂表面与过少的中间产物结合，减慢了反应速度。然而作用力过强，会导致部分反应产物无法解离，并阻断活性位点从而停止反应。因此，催化剂和活性中间体之间应具有适当的结合力。金属元素mo的引入提升了ni基催化剂水分解能力，并调节了复合催化剂的氢吸附自由能。添加b原子可以从其邻近的ni位提取电子，使周围ni原子的电荷密度下降，这种电荷再分配有利于her过程，表明b添加对于提升ni基催化剂活性具有促进作用。较强的杂原子共掺杂协同耦合效应可以有效调整电子
技术实现思路
1、本专利技术针对现有技术存在的不足，提供了一种以富铝合金制备nimob纳米多孔材料的方法及其在析氢反应中的应用。本专利技术所采用的方法实施费用较低、操作简便，耗时较短，是一种高效经济的合成方法，本专利技术制备得到的合金材料主要用于电催化水分解制备氢气的阴极催化剂。
2、本专利技术以富铝合金制备nimob纳米多孔材料的方法，包括如下步骤：
3、步骤1：将原料纯度为99.9％的ni颗粒、mo颗粒、b粉及al颗粒按照以下组分及原子百分比含量通过熔融纺丝法制备ni-mo-b-al原始合金条带：ni的含量为15％-35％，mo的含量为2％-10％，b的含量为1％-10％，al的含量为60％-85％。具体是将原始原料为纯度为99.9％的ni颗粒、mo颗粒、b粉及al颗粒通过真空电弧熔炼合成原始合金锭，之后通过液态极冷设备制备合金条带。
4、步骤2：将步骤1制得的ni-mo-b-al合金条带裁剪成长度1-3cm、宽度1-4mm、厚度10-45μm的条带，将所述条带置于无水乙醇中超声5-10min，用去离子水清洗干净后置于室温干燥30-60min，得到ni-mo-b-al前驱体合金条带；
5、步骤3：将步骤2制得的ni-mo-b-al前驱体合金条带与摩尔浓度为0.5-1.5m的氢氧化钾溶液放置于电解池中进行电化学脱合金反应，脱合金电位为-0.5至-1.2v，反应时间1000-8000s；反应结束后将所得样品用去离子水与无水乙醇冲洗，室温中干燥30-120min，即可得到用富铝合金制备的nimob纳米多孔材料。
6、本专利技术nimob纳米多孔材料在电催化水分解制备氢气中的应用。
7、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
8、使用脱合金得方法制备得到的nimob纳米多孔材料具有较大得比表面积，有利于暴露出更多的催化活性位点。相互连接的孔道促进了电解质的传输。通过调控原始合金比例并通过合适的电化学脱合金参数得到的nimob合金条带具有自支撑结构，可直接用于阴极反应电极。nimob合金主要由ni相、nio相以及ni2b相组成，少量mo溶入nio中形成mo-nio结构。这种金属/金属氧化物复合材料有利于增强催化剂的整体导电性。形成的mo-nio结构促进了水吸附与解离，加速了析氢反应过程。mo原子与b原子共同调控了表面ni原子周围的电荷密度，使材料具有较合适的氢吉布斯自由能，表现出较高的催化活性。本专利技术通过电化学脱合金法制备的nimob纳米多孔材料，生产成本低廉，经济效益更高，其表面结构与电化学性能稳定。在线性扫描伏安测试中，当电催化析氢的电流密度为10macm-2时，其过电位最小可达31mv，最大为78mv。
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1.以富铝合金制备NiMoB纳米多孔材料的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：
7.根据权利要求1-6中任一项制备方法制备得到的NiMoB纳米多孔材料在电催化水分解制备氢气中的应用。
【技术特征摘要】
1.以富铝合金制备nimob纳米多孔材料的方法，其特征在于包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾先涛，庞崇兴，樊培培，周仲康，陈晓春，刘之奎，计巧珍，张俊杰，董浩声，朱胜利，曹菊林，张更，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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