[发明专利]RuFeCoNiCu高熵合金纳米粒子催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 202010553071.X | 申请日： | 2020-06-17 |
| 公开（公告）号： | CN111686758B | 公开（公告）日： | 2022-11-29 |
| 发明（设计）人： | 赖建平;张丹;赵欢;李彬;王磊 | 申请（专利权）人： | 青岛科技大学 |
| 主分类号： | B01J23/89 | 分类号： | B01J23/89;B01J35/02;C25B11/091;C25B1/27;C25B1/50 |
| 代理公司： | 青岛中天汇智知识产权代理有限公司 37241 | 代理人： | 袁晓玲 |
| 地址： | 266000 山*** | 国省代码： | 山东;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | rufeconicu 合金 纳米 粒子 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种用于电催化氮还原反应的高熵合金纳米粒子催化剂，其特征在于，所述高熵合金纳米粒子催化剂为RuFeCoNiCu高熵合金纳米粒子催化剂，记为RuFeCoNiCu HEA NPs；所述RuFeCoNiCu HEA NPs的制备方法包括如下步骤：
称取Ru3(CO)12 14-18 mg，Fe(acac)3 6-9 mg，Co(acac)3 7-10 mg，Ni(acac)2 5-8 mg，Cu(acac)2 5-8 mg，Mo(CO)6 30-35 mg，与量取的油胺 4-7 mL加到25 mL耐压瓶中，然后封口，将混合物超声处理30-50分钟，得到透明溶液，将得到的透明溶液从室温加热到180℃-220℃，然后在磁力搅拌下在此温度下保持1-3小时，将反应得到的黑色胶体产物冷却到室温，通过离心收集，并用乙醇/环己烷混合物洗涤两次至三次；最终分散到环己烷溶液中，得到RuFeCoNiCu HEA NPs纳米材料。
2.根据权利要求1所述的高熵合金纳米粒子催化剂，其特征在于，所述RuFeCoNiCu HEANPs的制备方法包括如下步骤：称取Ru3(CO)12 16 mg，Fe(acac)3 8.8 mg，Co(acac)3 8.9mg，Ni(acac)2 6.4 mg，Cu(acac)2 6.5 mg，Mo(CO)6 33 mg，与量取的油胺5 mL加到25 mL耐压瓶中，然后封口，将混合物超声处理30分钟，得到透明溶液，将得到的透明溶液从室温加热到220℃，然后在磁力搅拌下在此温度下保持2小时，将反应得到的黑色胶体产物冷却到室温，通过离心收集，并用乙醇/环己烷混合物洗涤两次至三次；最终分散到环己烷溶液中，得到RuFeCoNiCu HEA NPs纳米材料。
3.根据权利要求1所述的高熵合金纳米粒子催化剂，其特征在于，所述制备方法采用的原料Ru3(CO)12，Fe(acac)3，Co(acac)3，Ni(acac)2，Cu(acac)2的摩尔比为1:1:1:1:1。
4.根据权利要求1或2所述的高熵合金纳米粒子催化剂，其特征在于，所述催化剂呈纳米粒子状，平均粒径为14~18nm。
5.利用权利要求1或2所述高熵合金纳米粒子催化剂，其特征在于，将所述高熵合金纳米粒子催化剂制备成工作电极，所述工作电极的制备步骤为：
将RuFeCoNiCu HEA NPs与科琴黑在质量比为1:1的乙醇溶液中混合，超声处理1小时，离心并在烘箱中60℃干燥，然后将所得复合材料在马弗炉中于200℃-240℃处理1-2 h；将催化剂分散在体积比为3:1:0.05的异丙醇+超纯水+ 5％Nafion中，通过超声处理1-2 h，以达到浓度为1 mg mL-1的均相催化剂墨水；然后将200μL准备好的墨水滴到面积为1 cm2的碳纸上，以得到0.2 mg cm-2的催化剂负载量，然后在室温下干燥；即得工作电极。
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