[发明专利]在镍及其合金表面上的具有高催化活性的薄纳米结构层以及用于获得它们的方法

权利要求书

1.一种用于生产在包括镍或其合金的至少一个表面层的基底上具有催化活性的表面层的方法，其特征在于包括以下操作：

a)氧化所述基底的表面以获得氧化镍的锚定层，

b)将胶体二氧化硅施加至所述锚定层，

c)加热由步骤b)所获得的所述基底的表面以促进二氧化硅与氧化镍之间的反应，以及

d)通过在还原气氛下处理以将其氧化物和其硅酸盐还原成镍金属而活化所述表面。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a)的氧化的镍表面是通过在一种气氛下加热所述表面进行，所述气氛用于镍在300至1300℃之间的温度下，优选在800和1100℃之间，氧化10,000至300秒的时间。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，实施氧化步骤a)以获得不少于0.05g/m²的结合于镍的氧含量。

4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤b)中，使用能够在所述基底的整个表面上形成连续液膜的含水硅溶胶。

5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述硅溶胶包含尺寸小于30nm，优选小于15nm的二氧化硅颗粒。

6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，步骤b)通过施加胶体二氧化硅以形成二氧化硅含量不小于0.1g/m²的液膜。

7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述胶体二氧化硅是含水硅溶胶，进一步包含选自包括镍、钯、铂、铑、铱、及其混合物的组中的金属的水溶性盐，所述可溶性盐能够在加热至低于在加热步骤c)中使用的温度时分解成它们相应的氧化物。

8.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述胶体二氧化硅或含水二氧化硅还包含选自包括硼酸、磷酸、铬酸及其混合物的组中的化合物。

9.根据以上权利要求中任一项项所述的方法，其特征在于，所述含水硅溶胶进一步包含在所述含水硅溶胶中完全可溶的碱性或碱土化合物。

10.根据以上权利要求中任一项项所述的方法，其特征在于，所述步骤c)通过加热到300至1300℃之间的温度持续10,000至300秒之间的时间而进行。

11.根据权利要求7、8和9所述的方法，其特征在于，所述步骤c)通过加热至足以引起二氧化硅层玻璃化的温度而进行。

12.根据权利要求1至11中任一所述的方法，其特征在于，在步骤c)之后，其包含以下操作：

e)用溶液处理所述基底的表面，所述溶液包含选自磷酸、铬酸和硼酸及其混合物的酸性化合物，至少一种为玻璃化氧化物的前体的碱性或碱土化合物，以及至少一种选自镍、钯、铂、铑、铱的金属的可溶性盐或所述盐的混合物，所述溶液可选地包含胶体二氧化硅。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在步骤e)之后，包含以下操作：

f)将所述基底加热至足以引起所述二氧化硅玻璃化的温度。

14.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述活化步骤d)包括在氢和/或其同位素气氛下处理由步骤a)、b)和c)或者，如果应用，步骤e)和f)所获得的所述基底。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在氢气氛下的所述处理在120至900℃之间的温度下进行，且持续50至1200秒之间的时间。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述基底在活化步骤d)之后具有大于0.3的氢/镍原子比。

17.由根据权利1至16所述的方法获得的基底作为储氢装置的应用。