[發明專利]一種不銹鋼基電解水催化電極及其制備方法在審
| 申請號： | 201811456430.9 | 申請日： | 2018-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN109440125A | 公開（公告）日： | 2019-03-08 |
| 發明（設計）人： | 鐘敏霖;張紅軍;蔡明勇 | 申請（專利權）人： | 清華大學 |
| 主分類號： | C25B1/04 | 分類號： | C25B1/04;C25B11/06 |
| 代理公司： | 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327 | 代理人： | 邸更巖 |
| 地址： | 100084 北京市海淀區1*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 凸起陣列 制備 催化電極 電解水 微米球 制氧 不銹鋼基體 表面形成 不銹鋼基 絨狀結構 電極 制氫 納秒脈沖激光 燃料電池汽車 制備技術領域 電催化材料 氧化物納米 表面覆蓋 大小不一 高穩定性 高原制氧 激光燒蝕 密度脈沖 納米顆粒 水下裝備 隨機分布 無序堆積 氫氣 粘接劑 自支撐 可控 可用 氫水 燒蝕 析氫 析氧 三維 表現 | ||
1.一種不銹鋼基電解水催化電極，所述電解水催化電極是在不銹鋼基體(1)表面分布有三維微米凸起陣列(2)，凸起陣列表面隨機分布有大小不一的微米球(3)，微米球表面覆蓋有納米結構，所述納米結構為納米顆粒無序堆積而成的氧化物納米絨狀結構(4)。
2.如權利要求1所述的一種不銹鋼基電解水催化電極，其特征在于，所述三維微米凸起為陣列分布，陣列周期為20～200μm，所述凸起的高度為10～150μm。
3.如權利要求1或2所述的一種不銹鋼基電解水催化電極，其特征在于，所述納米顆粒的直徑為1-100nm左右。
4.如權利要求1所述的一種不銹鋼基電解水催化電極，其特征在于，所述不銹鋼基體(1)為含鎳不銹鋼。
5.如權利要求1所述的一種不銹鋼基電解水催化電極的制備方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：
1)利用高能密度脈沖激光燒蝕不銹鋼基體表面，形成三維微米凸起陣列；
2)采用納秒脈沖激光在大氣環境下輻照具有凸起陣列的不銹鋼基體表面，使凸起陣列表面燒蝕出微米球和覆蓋其表面的氧化物納米絨狀結構，形成三維自支撐的微納復合多級結構，隨后將樣品放在無水乙醇中超聲清洗，再用高純氮氣吹去殘余液體，同時干燥處理，即得到所述不銹鋼基電解水催化電極。
6.根據權利要求5所述的一種不銹鋼基電解水催化電極的制備方法，其特征在于，步驟1)中所述高能密度脈沖激光為飛秒、皮秒或納秒激光，燒蝕路徑為垂直交叉掃描方式，掃描間距為20～200μm，掃描速度為100～2000mm/s。
7.根據權利要求5所述的一種不銹鋼基電解水催化電極的制備方法，其特征在于，步驟2)中所述納秒脈沖激光的脈寬為10～800ns，按照垂直交叉掃描方式進行燒蝕，掃描間距為10～100μm，掃描速度為20～1000mm/s。
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