一种Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒、制备方法及应用
本发明公开了一种Fe‑Cr‑Ni三元合金纳米晶颗粒、制备方法及应用，属于纳米晶金属材料制备领域，包括以下步骤：将FeCl2·4H2O，CrCl3·6H2O和NiCl2·6H2O以一定比例溶解到乙醇溶液中；将得到的溶液分散到碳纳米管纸上后在一定温度下烘干；在氩气保护下利用脉冲激光将碳纳米管纸上的Fe2+，Cr3+和Ni2+还原成Fe‑Cr‑Ni三元合金纳米颗粒。经过以上三个步骤获得了负载Fe‑Cr‑Ni三元合金纳米颗粒的碳纳米管纸电极，将该电极在不同点位下进行恒电位极化用于碱性溶液中水裂解过程中阳极OER。该制备方法操作简单，成本低以及克服了传统电催化过程中电极负载催化剂的繁琐过程，并且可以作为电催化水裂解过程中OER的催化剂提高催化效果。
发明专利
CN202311430713.7
2023-10-31
CN117505841A
2024-02-06
B22F1/054(2022.01)
北京科技大学
马菱薇;王潘俊;王金科;张达威
100083 北京市海淀区学院路30号
北京金智普华知识产权代理有限公司
朱艳华
北京;11
1.一种Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1：制备Fe、Cr和Ni混合溶液； 步骤2：将所述Fe、Cr和Ni混合溶液滴加到碳纳米管纸上并真空烘干； 步骤3：在氩气保护下利用脉冲激光对真空烘干后的所述碳纳米管纸进行照射，由此在所述碳纳米管纸上制备得到Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒。 2.根据权利要求1所述的Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，使用FeCl2·4H2O、CrCl3·6H2O和NiCl2·6H2O三种化合物以及乙醇溶液作为溶剂制备Fe、Cr和Ni混合溶液。 3.根据权利要求1所述的Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤1具体包括： 步骤1.1：将FeCl2·4H2O，CrCl3·6H2O和NiCl2·6H2O分别配置成乙醇溶液； 步骤1.2：将上述三种乙醇溶液按照一定体积比进行混合，得到Fe、Cr和Ni按照一定原子质量比的Fe、Cr和Ni混合溶液。 4.根据权利要求1所述的Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，1cm2的碳纳米管纸上分散40～50μL的所述Fe、Cr和Ni混合溶液，真空烘干的温度为40～55℃。 5.根据权利要求1所述的Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述脉冲激光参数为：激光波长1064nm，激光频率900kHz，脉冲宽度为2ns，能量为0.5～0.8W。 6.一种Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒，其特征在于，所述Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒采用根据权利要求1至5中任一项所述的制备方法制备获得，且负载于碳纳米管纸上。 7.一种根据权利要求6所述的Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒在电解水中的应用，其特征在于，将负载有所述Fe-Cr-Ni三元合金纳米晶颗粒的碳纳米管纸作为电极，将所述电极进行恒电位极化，并用于碱性溶液中的电解水。 8.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将所述电极在1M KOH溶液中进行恒电位极化。 9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述恒电位极化的电位为0.1～0.5VAg/AgCl，恒电位时间为3600s。 10.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述电解水的碱性电解溶液为1M KOH溶液。