一种具有梯度孔结构的镍基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种具有梯度孔结构的镍基催化剂及其制备方法和应用，制备时，对镍基基材进行喷砂处理后向镍基基材表面激光熔覆第一合金粉末；随后依次激光熔覆第二合金粉末和第三合金粉末；最后进行热处理后去合金化后制得具有梯度孔结构的镍基催化剂；其中，第一合金粉末、第二合金粉末及第三合金粉末为NiAl合金粉末或NiZn合金粉末；第一合金粉末的粒径为1~10µm，D50为3~8µm；第二合金粉末的粒径为10~50µm，D50为25~50µm；第三合金粉末的粒径为50~100µm，D50为75~110µm。由上述制备方法制备得到的具有梯度孔结构的镍基催化剂在碱性电解水制氢领域中可广泛应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碱性电解水制氢领域，特别是涉及一种具有梯度孔结构的镍基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、多孔金属材料通常具有高比表面积、高孔隙率、良好的气体和液体渗透性、可控的表面性质等特点，广泛应用于过滤与分离、催化、能源存储、传热和生物医疗等多个领域。梯度多孔金属基复合材料是通过控制各组成部分的空间分布规律，使其孔径尺寸或孔隙率呈现梯度变化特征的功能材料，由于其特殊的梯度结构而具有更优于均质多孔材料的性能，从而满足实际工程应用的需求。

2、在电解水制氢领域，多孔丰富的材料通常具有更优的催化活性，这得益于多孔材料更高的比表面积和物质输运通道。目前商用的雷尼镍电极通常具有较大的孔径，从亚微米到微米尺度，对电解水催化活性的提升有限。降低雷尼镍的孔径至介孔，如几纳米到几十纳米，可以相同催化剂质量下提供更大的比表面和物质扩散通道，因此，可以明显改善催化剂的活性。然而，介孔结构的催化剂通常具有低的催化稳定性，尤其在较高电流密度下。这主要是由于介孔催化剂壁薄，受液流、气泡等冲击后易坍塌，造成结构不稳定。这种结构坍塌通常从催化层外层开始，一种比较合理本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一合金粉末的D50为3~8µm，所述第二合金粉末的D50为25~50µm，所述第三合金粉末的D50为75~110µm。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述镍基基材为选自镍网、镍毡和泡沫镍中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述喷砂处理采用的喷料为选自白刚玉、石英砂及...

【技术特征摘要】

1.一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一合金粉末的d50为3~8µm，所述第二合金粉末的d50为25~50µm，所述第三合金粉末的d50为75~110µm。

3.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述镍基基材为选自镍网、镍毡和泡沫镍中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述喷砂处理采用的喷料为选自白刚玉、石英砂及海南砂中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的一种具有梯度孔结构的镍基催化剂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述喷料目数为80~120目；喷砂距离为150~200 mm，喷砂角度为60~90°，喷砂气体压力为0.5~0.7 mpa。

6. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，吴荣方，张维涛，孟祥瑞，王博，
申请(专利权)人：保时来新材料科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：