[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合材料催化劑的制備方法、及其產(chǎn)品和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811269232.1
• 申請(qǐng)日: 2018-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109589980B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳林;張誠(chéng);楊沖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B01J23/755
• 分類(lèi)號(hào): B01J23/755;B01J35/10;B22F3/105;B22F3/24;B33Y10/00;C02F1/72;C02F101/38
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專(zhuān)利中心 42201
• 代理人: 王世芳;李智

1.一種復(fù)合材料催化劑的制備方法，其特征在于，其包括如下步驟：

S1：根據(jù)待制備分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件的種類(lèi)確定非晶合金成分，并保證非晶合金前驅(qū)體中目標(biāo)元素的總原子百分比在30％～70％之間；將按上述要求配制好的非晶合金制備為非晶粉末，采用3D打印方式對(duì)非晶粉末進(jìn)行逐層打印，獲得毫/微多孔結(jié)構(gòu)非晶合金前驅(qū)體；

所述非晶合金包括Zr基、Al基、Fe基、Ni基、Cu基、Au基、Mg基、Pd基、Pt基以及稀土基體系的非晶態(tài)合金；

S2：采用化學(xué)或電化學(xué)工藝，通過(guò)腐蝕液對(duì)毫/微多孔結(jié)構(gòu)非晶合金前驅(qū)體進(jìn)行選擇性腐蝕，在前驅(qū)體表面制備金屬納米多孔結(jié)構(gòu)，獲得分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件；

S3：對(duì)分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件執(zhí)行表面改性以形成金屬氧化物或者金屬硫化物，從而提高分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件的催化性能，采用下列方式中的一種或者多種執(zhí)行表面改性：

i.在氧氣氣氛下加熱氧化；

ii.在堿液中陽(yáng)極氧化；

iii.靜電吸附納米級(jí)氧化物；

iv.在多硫化物中硫化；

v.電化學(xué)沉積。

2.如權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料催化劑的制備方法，其特征在于，步驟S1中，用于3D打印的粉末為非晶態(tài)粉末，非晶態(tài)粉末的粒徑為10μm～60μm。

3.如權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合材料催化劑的制備方法，其特征在于，

步驟S2中獲得的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件為Cu、Ni、Ag、Au、Pt或Pd的金屬材質(zhì)分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件，或者為CuAg、PtNi、PtAg、PtFe、PtP、PtPd的合金材質(zhì)的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件。

4.如權(quán)利要求3所述的一種復(fù)合材料催化劑的制備方法，其特征在于，在步驟S2和步驟S3之間還包括納米多孔的孔徑調(diào)控步驟，具體為，

將分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)件置于真空退火爐中進(jìn)行退火，通過(guò)控制退火溫度和退火時(shí)間，調(diào)控納米多孔結(jié)構(gòu)的孔徑。

5.如權(quán)利要求1-4之一所述方法制備獲得復(fù)合材料催化劑。

6.如權(quán)利要求5所述的催化劑，其特征在于，其整體孔徑包括毫米級(jí)別孔徑、微米級(jí)別孔徑以及納米級(jí)別孔徑，所述納米級(jí)別孔徑位于催化劑整體輪廓的最外層。

7.如權(quán)利要求5或6所述催化劑在污水處理和電催化領(lǐng)域的應(yīng)用。