[發明專利]一種FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201811000977.8
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN109136981A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 張博;練軍;盧書強;陳文俊;單文兵;蔣偉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C25B11/06
• 分類號: C25B11/06;C25B1/04;C23C14/35;C23C14/18
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 盧敏

1.一種FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑，其特征在于：以FeCo基金屬玻璃薄膜作為電催化劑，所述的FeCo基金屬玻璃薄膜按各元素的原子百分數的結構式為：Fe_80-xCo_xP₁₃C₇，20≤x≤60。

2.根據權利要求1所述的一種FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑，其特征在于：所述的FeCo基金屬玻璃薄膜按各元素的原子百分數的結構式為：Fe₄₀Co₄₀P₁₃C₇。

3.根據權利要求1所述的一種FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑，其特征在于：所述的FeCo基金屬玻璃薄膜的厚度為500nm-3μm，為單相非晶結構。

4.一種權利要求1～3中任意一項所述的FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑的制備方法，其特征在于：

按照各元素的原子百分數，以Fe粉、Co粉、P粉和C粉為原料，制成合金靶材；然后以碳紙作為襯底材料，通過真空磁控濺射的方法制得FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑。

5.根據權利要求4所述的FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑的制備方法，其特征在于：Fe粉和Co粉的純度不低于99.9wt.％；P粉和C粉的純度不低于99.00wt.％。

6.根據權利要求4所述的FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑的制備方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

(1)按照各元素的原子百分數，將Fe粉、Co粉、P粉和C粉混合配料，然后置于真空電弧熔煉爐中，抽真空后通入純度為99.99％的氬氣，進行電弧熔煉，且為了保證合金成分的均勻性，母合金在爐內反復熔煉不少于4次，制得母合金鑄錠；

再將所述母合金鑄錠熔融冶煉，制得成分均勻的合金靶材；

(2)選擇碳紙作為襯底材料，將碳紙表面進行平整化處理以使其光滑，然后清潔、烘干；

(3)將合金靶材放入濺射臺靶位作為濺射用靶，將處理后碳紙放入濺射臺襯底位作為濺射用襯底，為了保證成分均勻性，襯底基板以30rmp轉速轉動，然后進行磁控濺射，獲得FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑；

所述磁控濺射的參數為：背景真空度值≤3×10^-4Pa，功率為50～200W，靶基距為80～100mm，工作氣體氣壓為0.3～0.8Pa，濺射時間為90～360min。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，所述清潔是依次經過丙酮、酒精和去離子水進行清洗；所述烘干是在45℃烘0.5h。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)中，所述工作氣體為氬氣。

9.一種權利要求1～3中任意一項所述的FeCo基金屬玻璃薄膜電催化劑的應用，其特征在于：用于作為析氧電催化劑。