一种Ni-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法和电催化应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115772679A(43)申请公布日2023.03.10(21)申请号202211640053.0(22)申请日2022.12.20(71)申请人中南大学地址410000湖南省长沙市岳麓山左家垅(72)发明人江垚何真丽贺跃辉赵乾邱悦(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427专利代理师周瑜(51)Int.Cl.C25B11/042(2021.01)C25B11/031(2021.01)C25B1/04(2021.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称一种Ni-Si金属间化合物多孔材料及其制备方法和电催化应用(57)摘要本发明属于多孔材料技术领域，公开了一种Ni‑Si金属间化合物多孔材料及其制备方法和电催化应用。本发明的Ni‑Si金属间化合物多孔材料掺杂了Mo、Fe、Mn、Ti、W、Co、Cu或Cr元素，按照原子比包含Ni：30‑80at.％，Si：20‑70at.％，Mo：0‑10at.％，Fe：0‑10at.％，Mn：0‑10at.％，Ti：0‑10at.％，W：0‑10at.％，Co：0‑10at.％，Cu：0‑10at.％，Cr：0‑10at.％。该种金属间化合物多孔材料可以直接用于电解水，不需要使用碳布、泡沫镍或粘结剂，为了进一步提高电催化活性，本发明通过将掺杂和三维多孔结构相结合来获得更多的活性位点以及更好的催化活性。CN115772679ACN115772679A权利要求书1/2页1.一种Ni‑Si金属间化合物多孔材料，其特征在于，所述Ni‑Si金属间化合物多孔材料掺杂了Mo、Fe、Mn、Ti、W、Co、Cu或Cr元素，按照原子比包含Ni：30‑80at.％，Si：20‑70at.％，Mo：0‑10at.％，Fe：0‑10at.％，Mn：0‑10at.％，Ti：0‑10at.％，W：0‑10at.％，Co：0‑10at.％，Cu：0‑10at.％，Cr：0‑10at.％。2.根据权利要求1所述的Ni‑Si金属间化合物多孔材料，其特征在于，所述Ni‑Si金属间化合物多孔材料按照原子比包含Ni：65‑80at.％，Si：20‑35at.％，Mo：3‑10at.％。3.根据权利要求1所述的Ni‑Si金属间化合物多孔材料，其特征在于，所述Ni‑Si金属间化合物多孔材料按照原子比包含Ni：65‑80at.％，Si：20‑35at.％，Mo：3‑10at.％，Fe：3‑10at.％，Mn：3‑10at.％，Ti：3‑10at.％，W：3‑10at.％，Co：3‑10at.％，Cu：3‑10at.％，Cr：3‑10at.％。4.一种Ni‑Si金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：(1)成分配比：原料中包含Ni、Si元素粉末，按照如下成分配比混料：Ni：30‑80at.％，Si：20‑70at.％；(2)粉末混合：将粉末混合均匀；(3)成形：使混合均匀的粉末成形，得到生坯；(4)烧结：将步骤(3)中得到的生坯进行真空烧结；(5)降温阶段：烧结工艺结束后，产品随炉冷却至室温。5.根据权利要求4所述的Ni‑Si金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中粉末原料还包括合金粉末；优选地，所述步骤(1)中原料中还包含Mo、Fe、Mn、Ti、W、Co、Cu或Cr元素粉末，按照如下成分配比混料Ni：30‑80at.％，Si：20‑70at.％，Mo：0‑10at.％，Fe：0‑10at.％，Mn：0‑10at.％，Ti：0‑10at.％，W：0‑10at.％，Co：0‑10at.％，Cu：0‑10at.％，Cr：0‑10at.％。6.根据权利要求4所述的Ni‑Si金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中原料中还包含Mo元素粉末，按照如下成分配比混料Ni：65‑80at.％，Si：20‑35at.％，Mo：3‑10at.％；优选地，所述步骤(1)中原料中还包含Mo、Fe、Mn、Ti、W、Co、Cu和Cr元素粉末，按照如下成分配比混料Ni：65‑80at.％，Si：20‑35at.％，Mo：3‑10at.％，Fe：3‑10at.％，Mn：3‑10at.％，Ti：3‑10at.％，W：3‑10at.％，Co：3‑10at.％，Cu：3‑10at.％，Cr：3‑10at.％。7.根据权利要求4所述的Ni‑Si金属间化合物多孔材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中将粉末在混料机上混合均匀；优选地，所述步骤(2)中粉末在V型混料机上及在惰性气体保护下混合均匀；优选地，所述步骤(2)中混合时间为24‑72h；优选地，所述步骤(3)中成形的方法为模压或冷等静压；优选地，所述模压或冷等静