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专利号: 2022109824266
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种纳米多孔PdIr双贵金属三功能材料,其特征在于,所述材料为PdIr合金;其微观形貌为纳米多孔结构,所述纳米多孔的孔径为1‑100nm;所述材料具有优良的ORR、OER和HER电催化活性;

所述材料的制备方法包括以下步骤:

(1)合金设计:选取原始金属,按照各原子比进行配料;将配置好的各原料进行熔炼,以得到均匀一致的合金铸锭;然后将合金铸锭加工制备得到合金条带;

(2)脱合金化:将步骤(1)中所得的合金条带放入一定浓度的腐蚀溶液中,进行化学脱合金,并清洗除去腐蚀产物和杂质,将清洗后的样品在一定温度下真空干燥,得到所述的纳米多孔PdIr双贵金属三功能材料;

步骤(1)中选取的原始金属纯度大于99.9%,所述原始金属为Al元素、Pd元素、Ir元素;

所述原子百分比为:Al元素 96%、Pd元素 1%、Ir元素 3%;或Al元素 96%、Pd元素 3%、Ir元素 

1%;

步骤(2)中,所述腐蚀溶液为NaOH溶液,所述腐蚀溶液浓度为5 M,所述真空干燥温度为

60℃;

步骤(2)所述脱合金化的操作步骤具体包括:

将合金条带放入容器中,然后倒入5 M NaOH溶液,静置一段时间等到容器中无气泡出现时,将上清液倒出,并用水和乙醇分别清洗合金条带5 6次,以除去杂质;

~

将清洗干燥后的样品放入真空干燥箱中,设定温度为60℃,并用真空泵抽出真空干燥箱中的空气,干燥的时间为11 12 h,得到纳米多孔双贵金属三功能电催化材料。

~

2.根据权利要求1所述的纳米多孔PdIr双贵金属三功能材料,其特征在于,步骤(1)中,所述熔炼的操作步骤具体包括:将配好的各原料放置于真空电弧炉的熔炼坑内;

进行抽真空处理,并充入高纯氩气:通过机械泵粗抽和分子泵细抽,设备腔体真空度达‑3 ‑3到3×10  Pa后,充入高纯氩气;再次抽真空至3×10  Pa后,再次充入高纯氩气;

在高纯氩气的保护下反复熔炼多次得到合金铸锭,熔炼次数为4~7次。

3.根据权利要求1所述的纳米多孔PdIr双贵金属三功能材料,其特征在于,步骤(1)中,所述将合金铸锭加工制备得到合金条带的操作步骤具体包括:将合金铸锭破碎,并将破碎后的合金铸锭的一部分作为母合金放置于真空甩带机的石英管内;

‑3

调整真空甩带机炉腔的真空度至2×10  Pa后,启动无级调速电机,待铜辊转速达到预设转速后接通感应线圈电源,使石英管内的母合金完全熔化得到合金熔体;石英管与炉腔之间形成的预设的压力差为0.03~0.05 MPa;

向石英管瞬间充入高纯氩气,使得石英管内与真空甩带机的炉腔之间形成预设的压力差,在预设的压力差的作用下驱动合金熔体从石英管的喷嘴喷射至铜辊表面,并快速冷却形成合金条带,铜辊的预设转速为2000~3500 rpm。

4.权利要求1‑3任一所述的纳米多孔PdIr双贵金属三功能材料的应用,其特征在于,用作电催化材料。