一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇NiFe/Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合材料及其制备方法和应用。该复合材料按照以下步骤进行制备：根据水热方法合成泡沫镍负载的镍铁钇氢氧化物前驱体；通过退火热还原处理制备镍铁合金/三氧化二钇NiFe/Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;复合材料。NiFe/Y<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;作为碱性析氢反应(HER)催化剂表现出优异的催化性能，在10mA cm<supgt;‑2</supgt;电流密度下的过电位为27mV，塔菲尔斜率为52mV dec<supgt;‑1</supgt;，在1000mA cm<supgt;‑2</supgt;的电流密度下连续工作200h催化性能没有明显衰减。相比于传统的商业Pt/C催化剂，该复合材料具有相当的催化活性及更高的稳定性，同时大幅降低了成本，具有良好的应用前景。本发明专利技术对稀土氧化物在电解水催化领域的应用开辟了新的途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，尤其涉及一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇复合材料及其制备方法，以及其作为催化剂在碱性析氢反应中的应用。

技术介绍

1、氢气作为化学工业的重要原料，在石油精炼、合成氨及合成甲醇等领域有广泛的应用。更为重要的是，氢气具有清洁无污染、能量密度高等优点，作为能源载体得到了广泛的关注，是最有望替代化石能源的化学品。不同于从传统化石能源中获取氢气的方式，电催化析氢反应(her)以其简单、环境友好等优点成为一种有前途的制氢方法。然而，由于在催化剂表面水吸附和解离以及随后的吸附氢(had)和产生的氢气解吸的高能垒，碱性电解质中的her动力学特别缓慢。因此，开发高效、低成本的碱性her催化剂以提高其反应动力学对于促进电解水制氢的实际应用具有重要意义。在众多的非贵金属材料中，nife合金由于低廉的成本、优异的导电性以及良好的碱性her活性受到了广泛的关注和探索。但是，nife合金作为her的催化剂还存在一些问题，主要在于：(1)单组分的nife合金缺乏有效的水解离位点，不利于后续反应的质子供应；(2)nife合金的h吸附能过强，导致had到氢气的转变本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应采用去离子水和无水乙醇的混合溶液，其中去离子水和无水乙醇的体积比为1:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应的反应温度为90～120℃，反应时间为8～12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，对前驱体在H2/Ar气氛下进行所述退火处理，升温速率为1～5℃ min-1,煅烧温度为400～550℃，煅烧时间为1～5h，镍铁氢氧化物转...

【技术特征摘要】

1.一种泡沫镍负载的镍铁合金/三氧化二钇复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应采用去离子水和无水乙醇的混合溶液，其中去离子水和无水乙醇的体积比为1:1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热反应的反应温度为90～120℃，反应时间为8～12h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，对前驱体在h2/ar气氛下进行所述退火处理，升温速率为1～5℃ min-1,煅烧温度为4...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨春成，惠振鑫，李慧，文子，蒋青，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：