一种含铜非贵金属高熵合金催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含铜非贵金属高熵合金（CuCoAlFeNi）催化剂及其制备方法和应用，属于复合材料制备技术领域。所述含Cu非贵金属高熵合金，由经济可行的过渡元素Cu、Fe、Ni、Al和Co通过简易的一锅法合成。Co、Ni和Fe作为比Cu更具强烈氢和氧吸附能力的金属元素，与Cu合金化不仅促进了CuCoAlFeNi高熵合金与二氧化碳还原反应中间体的结合，同时选用原子半径较大的Al元素也增加了晶格畸变，从而提升了合金的催化性能。在CuCoAlFeNi高熵合金中，五种元素均匀分布，其电化学性能经测试证明优于市售的铜纳米颗粒，表现出更高的催化效率和稳定性。本发明专利技术所制备的CuCoAlFeNi高熵合金不含贵金属，原料成本低，合成方法简便且元素分布均匀。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料制备，特别是含cu非贵金属高熵合金(cucoalfeni)电催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、二氧化碳是一种温室气体，是全球变暖的重要因素。人类对化石燃料的过度使用导致二氧化碳排放与自然消耗的平衡失衡。如能将二氧化碳还原为燃料或化学原料，将为应对能源短缺和全球变暖提供解决方案。降低大气中二氧化碳浓度的主要策略包括碳封存和转化技术。虽然碳封存相对低成本，但存在环境影响和再排放风险。相比之下，二氧化碳转化技术可以利用可再生能源将二氧化碳转化为高价值的化合物，如一氧化碳、甲酸和甲醇。

2、目前常用的转化方法包括电催化、光催化和光电催化，其中电催化由于反应速度快和操作简单而受到重视，但其效率往往取决于催化剂的性能，因此开发高效催化剂至关重要。

3、高熵合金是一种新型合金，近年来在电催化还原二氧化碳的研究中受到关注。高熵合金通常由约五种金属组成，且每种元素的含量在5％～35％之间。因其具有多种元素组合，从而展现出广泛的催化能力。与纯铜、双金属合金相比，高熵合金在高温和高电化学势等严苛条件下表现出更高的稳定性和耐久本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含铜非贵金属高熵合金催化剂，其特征在于：该高熵合金催化剂为CuCoAlFeNi，具有面心立方晶系的晶体结构，按照原子百分数计，该高熵合金催化剂的化学通式为Cu20Co20Al20Fe20Ni20，其在电压相对于可逆电极为-1.4V的电压下，电流密度为-138mA cm2，Tafel斜率为262.05mV dec-1，计算所得电化学双层电容为6.02mF cm2。

2.一种含铜非贵金属高熵合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的含铜非贵金属高熵合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述乙酰丙酮铜盐中Cu2+，乙酰丙...

【技术特征摘要】

1.一种含铜非贵金属高熵合金催化剂，其特征在于：该高熵合金催化剂为cucoalfeni，具有面心立方晶系的晶体结构，按照原子百分数计，该高熵合金催化剂的化学通式为cu20co20al20fe20ni20，其在电压相对于可逆电极为-1.4v的电压下，电流密度为-138ma cm2，tafel斜率为262.05mv dec-1，计算所得电化学双层电容为6.02mf cm2。

2.一种含铜非贵金属高熵合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的含铜非贵金属高熵合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述乙酰丙酮铜盐中cu2+，乙酰丙酮钴盐中co2+，乙酰丙酮铝盐中al3+，乙酰丙酮铁盐中fe3+，乙酰丙酮镍盐中ni2+的摩尔比为1:1:1:1:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文琼，邢润雨，陆泽一，何云，王红强，梁晓光，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：