[發(fā)明專(zhuān)利]一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210275801.3
• 申請(qǐng)日: 2022-03-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114752956A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康建立;劉昊;趙乃勤;錢(qián)天剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C25B11/031
• 分類(lèi)號(hào): C25B11/031;C25B11/054;C25B11/061;C25B11/081;C25B1/04;C23F1/44;C23F1/16;C22C30/02;C22C1/08
• 代理公司: 天津萬(wàn)華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12235
• 代理人: 梁改改

1.一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極，其特征在于：該電極包括以下物質(zhì)的量百分比的組分：貴金屬M(fèi)：0.1％-1.0％；金屬Ni：8-13％；金屬M(fèi)o：6-8％；Co：8-13％；過(guò)渡金屬A：8-13％；金屬M(fèi)n：50-70％。其中貴金屬M(fèi)為Pt、Ir、Ru或Rh的一種；過(guò)渡金屬A為Fe、W、Ti或Cu的一種；該電極為三維納米梯度孔結(jié)構(gòu)，并且通過(guò)對(duì)Mo元素含量的控制形成一種類(lèi)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的高熵合金。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極，其特征在于：所述電極的合金組分為IrNiCoFeMoMn或PtNiCoFeMoMn。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極，其特征在于：所述貴金屬Pt或Ir的物質(zhì)的量的百分比為0.1％、0.3％、0.5％、0.8％或1.0％其中之一；Ni、Co、Fe、Mo、Mn的物質(zhì)的量的比為14：(14-x)：14：6：52，其中，x為Pt或Ir的摻雜量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極，其特征在于：所述電極的合金組分為IrNiCoFeMoMn，Ir、Ni、Co、Fe、Mo、Mn的物質(zhì)的量的比為0.5：14：13.5：14：6：52。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極，其特征在于：所述電極的合金組分為PtNiCoFeMoMn，Pt、Ni、Co、Fe、Mo、Mn的物質(zhì)的量的比為1：14：13：14：6：52。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)制備合金錠：按照物質(zhì)的量比例，將貴金屬M(fèi)、金屬Ni、金屬M(fèi)o、金屬Co和過(guò)渡金屬A加入到電弧熔煉設(shè)備中熔煉成合金錠；

(2)制備富Mn基貴金屬摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)多元合金錠：將步驟(1)制備得到的合金錠和金屬M(fèi)n加入到高真空熔煉設(shè)備制備貴金屬摻雜的富Mn基多元合金；

(3)將步驟(2)制得的合金加工成厚度為20-500μm的合金條帶或合金板；

(4)將步驟(3)制得的合金條帶或合金板采用脫合金化方法制備貴金屬摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)納米多孔高熵合金電極；制得的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極的形貌為三維納米梯度孔結(jié)構(gòu)，梯度孔徑分布為2-500nm，比表面積在10-100m² g^-1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中的脫合金化方法包括化學(xué)脫合金化方法和電化學(xué)脫合金化方法，通過(guò)控制脫合金化的時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)Mo元素含量的控制。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極的制備方法，其特征在于：所述化學(xué)脫合金化方法是將步驟(3)制得的合金條帶或合金板浸于酸性溶液中進(jìn)行脫合金化過(guò)程，脫合金化時(shí)間為10分鐘-180分鐘，完成后真空干燥；所述酸性溶液的濃度為0.001-3mol L^-1。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極的制備方法，其特征在于：所述電化學(xué)脫合金化方法為以步驟(2)制得的合金條帶或合金板做工作電極，采用三電極體系在弱酸性鹽溶液中脫合金化，脫合金化電壓為-0.5V～-0.8V，脫合金化時(shí)間為100秒～14400秒；所述弱酸性鹽溶液為濃度0.1～3mol L^-1銨的強(qiáng)酸弱堿鹽溶液。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的貴金屬微量摻雜類(lèi)異質(zhì)結(jié)納米多孔高熵合金電極在電解水方面的應(yīng)用。