一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法和应用技术

技术编号:42329287 阅读:34 留言:0更新日期:2024-08-14 16:07
本发明专利技术公开了一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法和应用,涉及材料科学领域,解决的问题是:电解水性能较差,产氢能耗高。首先准备所述自支撑镍基合金催化剂的制备原料和反应装置,并将镍盐和铝盐加入去离子水中配置成电沉积溶液,再在电沉积溶液中放入阴极和阳极进行电沉积,最后将电沉积后的镍基合金催化剂干燥烘干,得到自支撑镍基合金催化剂。该方法操作简单、易大规模合成,且非贵金属成本低廉;合成出的催化剂宏观表现为多孔结构,微观上为片层结构,大大提高了催化剂的比表面积,具有极高的催化活性;自支撑电极结构可以直接用于AEM电解水制氢中,简易方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料科学领域,且更具体地涉及一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法和应用


技术介绍

1、自支撑镍基合金催化剂是一种由镍、铝等金属元素构成的多元合金体系,不仅具备良好的机械稳定性和热稳定性,还拥有优异的抗腐蚀性能,使其在高温高压及腐蚀性环境下仍能保持稳定的催化性能。多孔结构为催化反应提供了大量活性位点,这些活性位点的高密度分布有助于提高反应物的转化效率,同时,它的高比表面积进一步增强了与反应物质的接触面积,促进了反应速率的提升。在催化性能方面,自支撑镍基合金催化剂表现出了极高的活性和选择性。

2、但是,在碱性电解水技术中,一般使用多孔镍基电极来催化电解水反应,但电解水性能较差,产氢能耗高。为了提高电极反应活性,在镍电极的基础上掺杂其他金属形成合金电极,一定程度地提高了反应活性。在最新的aem电解水技术中,对电极的催化活性提出了更高的要求,需要开发活性更高的催化剂突出aem的优势。

3、因此,本专利技术公开了一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法和应用,该方法操作简单、易大规模合成,且非贵金属成本低廉;合成出的催化剂宏观表现为多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述高效分类优化模型构建所述制备原料像素点灰度和所述自支撑镍基合金催化剂相关性的关联函数,所述关联函数为;

3.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤一中超参数调优模块的工作方法为,在网格搜索的基础上进行改进,采用随机搜索法,在超参数空间中随机选择参数组合,采用贝叶斯优化法,通过构建概率模型来预测哪些超参数可能导致更好的性能,从而减少需要评估的点,公式为:

<p>4.根据权利要求...

【技术特征摘要】

1.一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述高效分类优化模型构建所述制备原料像素点灰度和所述自支撑镍基合金催化剂相关性的关联函数,所述关联函数为;

3.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤一中超参数调优模块的工作方法为,在网格搜索的基础上进行改进,采用随机搜索法,在超参数空间中随机选择参数组合,采用贝叶斯优化法,通过构建概率模型来预测哪些超参数可能导致更好的性能,从而减少需要评估的点,公式为:

4.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述自支撑镍基合金催化剂的制备原料占比包括所述pva15%、所述硝酸镍25%、所述硝酸铝25%、所述去离子水30%和所述十二烷基硫酸钠5%。

5.根据权利要求1所述的一种自支撑镍基合金催化剂的制备方法,其特征在于:所述步骤二中处理三维多孔镍基底的工作方法为先用分析天平称量2.0g所述pva粉末,缓慢加入到装有100ml所述去离子水的容器中,将所述容器处于室温下,用磁力搅拌器以300-400r/min的速度进行缓慢搅拌2h,直到所述pva完全溶解,得到透明粘稠的pva水溶液,然后,将0.5g所述硝酸镍加入到所述pva水溶液中,继续使用所述磁力搅拌器以300-400r/min的速度进行缓慢搅拌30min,将混合均匀的溶液倒入预先准备好的所述模具中,所述模具为内部尺...

【专利技术属性】
技术研发人员:董皓许健生姚亦磊
申请(专利权)人:浙江亿孚科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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