本發(fā)明屬于化工，具體涉及一種五元納米高熵合金催化劑的制備方法及其應用。

背景技術：

1、高熵合金又稱為多組主元合金，是由五種及以上的金屬元素組成，具有獨特的四大效應：高熵效應、晶格畸變效應、遲滯擴散效應和雞尾酒效應，發(fā)揮多種機制的協(xié)同作用使其具有超高的穩(wěn)定性和性能上的可調節(jié)性，尤其是在電學性能上會出現(xiàn)多種元素協(xié)同作用，提供不同范圍的吸附位點，對于實現(xiàn)多動能催化是極其理想的。

2、中國發(fā)明專利申請cn117758296a公開了一種高熵合金催化劑及其制備方法的應用，所述高熵合金催化劑的制備方法，包括如下步驟：s01：將五種金屬鹽溶于溶劑中，并混合得到金屬前驅體混合溶液；s02：在金屬前驅體混合溶液中加入穩(wěn)定劑充分混合，加入還原劑充分混合；s03：將混合液放入微波反應器中，保持惰性氣氛，微波加熱并保溫進行微波輔助還原，將產物洗滌干燥收集；s04：將所得產物置于腐蝕劑的環(huán)境中進行腐蝕，得到具有微孔的高熵合金催化劑。該發(fā)明采用非貴金屬取代鉑族貴金屬，獲得低貴金屬載量高效率的雙功能催化劑。

3、中國授權發(fā)明專利cn115635097b公開了一種具有穩(wěn)定胞狀組織的激光粉末床熔融高熵合金復合材料及其制備方法，將激光粉末床熔融合金粉末和碳化物粉末混合均勻，通過激光粉末床熔融技術制備具有穩(wěn)定胞狀組織結構的高熵合金復合材料，制備的高熵合金復合材料通過≥1100℃的熱處理后胞狀組織仍穩(wěn)定存在。所述復合材料的屈服強度≥800?mpa，抗拉強度≥1000?mpa，硬度≥350?hv。

4、如何獲得能夠提高mgh2吸放氫量的高熵合金催化劑，仍然是本領域的技術人員亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、基于上述原因，本發(fā)明提出一種五元納米高熵合金催化劑的制備方法及其應用。具體而言，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：

2、本發(fā)明一方面涉及一種五元納米高熵合金催化劑的制備方法，其包括如下步驟：

3、（1）將過200目篩的鉻粉、鈷粉、鐵粉、錳粉和m粉的配置摩爾比為0.9~1.1：0.9~1.1：0.9~1.1：0.9~1.1：0.9~1.1，其中，m為v、cr、mo或cu中的一種或者多種的組合，將稱取好的金屬粉末在惰性氣體保護下球磨得到合金粉末；

4、（2）將合金粉壓制成圓柱體，將壓好的金屬圓柱體進行燒結，燒結溫度為1000℃~1300℃，燒結時間為5h~10h；燒結過程中通入氬氣進行保護，防止氧化；

5、（3）將燒結后的金屬圓柱體機械破碎成粉末，過300目篩得到高熵合金粉末；

6、（4）將球磨珠、乙醇和步驟（3）的高熵合金粉末倒入球磨罐中充入氬氣進行保護，以300rpm~420rpm進行濕法機械球磨20h~60h，得到高熵合金固液混合物。

7、（5）將球磨好的高熵合金固液混合物，使用去離子水進行4~5次的離心清洗，將離心好的高熵合金粉末真空干燥，干燥溫度為60℃~80℃。

8、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，步驟（1）的球磨工藝為按照球料比（40~80）：1進行稱取不銹鋼球磨珠，其中直徑16mm的珠子占5-15wt%，直徑10mm的珠子占15-25wt%，直徑3-7mm的珠子占60-80wt%，將球磨珠和金屬粉末倒入球磨罐中充入氬氣進行保護，以250rpm~350rpm進行機械混料10h~40h。本發(fā)明通過采用不同直徑的珠子混合進行球磨，有助于在合適的配重情況下，擁有更大的比表面積對合金粉末的破碎對合金顆粒尺寸的減小。

9、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，步驟（2）的壓制工藝為稱取3g~5g粉末倒入模具，在30mpa的壓力下壓制成直徑10-20mm厚度2-4mm的圓柱體。

10、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，步驟（3）的燒結工藝之后采用爐冷的方式進行冷卻。

11、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，步驟（4）的球磨工藝為：按照球料比（60~120）：1進行稱取不銹鋼球磨珠子，其中直徑16mm的珠子占10-20wt%，直徑10mm的珠子占20-30wt%，直徑5mm的珠子占50-70wt%，分散劑和高熵合金粉末以（5~10）：1的比例添加，以300rpm~420rpm進行濕法機械球磨20h~60h。

12、本發(fā)明另一方面還涉及上述制備方法制備得到的五元納米高熵合金催化劑。

13、本發(fā)明的又一方面還涉及本發(fā)明的五元納米高熵合金催化劑的應用，所述應用是指在固態(tài)儲氫中的應用。

14、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，所述五元納米高熵合金催化劑與mgh2復合之后用于吸放氫氣。

15、有益效果

16、本發(fā)明的五元納米高熵合金催化劑具有優(yōu)異的催化性能，顯著提高了mgh2的吸放氫動力學，可有效應用于固態(tài)儲氫。

技術特征：

1.一種五元納米高熵合金催化劑的制備方法，包括如下步驟：

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）的球磨為按照球料比（40~80）：1進行稱取不銹鋼球磨珠，其中直徑16mm的珠子占5-15wt%，直徑10mm的珠子占15-25wt%，直徑3-7mm的珠子占60-80wt%，將球磨珠和金屬粉末倒入球磨罐中充入氬氣進行保護，以250rpm~350rpm進行機械混料10h~40h。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）的壓制為稱取3g~5g粉末倒入模具，在30mpa的壓力下壓制成直徑10-20mm厚度2-4mm的圓柱體。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）的燒結之后采用爐冷的方式進行冷卻。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟（4）的球磨為：按照球料比（60~120）：1進行稱取不銹鋼球磨珠子，其中直徑16mm的珠子占10-20wt%，直徑10mm的珠子占20-30wt%，直徑5mm的珠子占50-70wt%，分散劑和高熵合金粉末以（5~10）：1的比例添加，以300rpm~420rpm進行濕法機械球磨20h~60h。

6.權利要求1-5中任意一項所述的制備方法制備得到的五元納米高熵合金催化劑。

7.權利要求6所述的五元納米高熵合金催化劑在固態(tài)儲氫中的應用。

8.根據權利要求7所述的應用，其特征在于，所述五元納米高熵合金催化劑與mgh2復合之后用于吸放氫氣。

技術總結
本發(fā)明公開了一種五元納米高熵合金催化劑的制備方法，包括：（1）球磨得到合金粉末；（2）將合金粉壓制成圓柱體進行燒結；（3）將燒結后的金屬圓柱體破碎得到高熵合金粉末；（4）高熵合金粉進行濕法機械球磨；（5）將球磨好的高熵合金干燥。本發(fā)明還公開了由此獲得的五元納米高熵合金催化劑的應用，其具有優(yōu)異的催化性能，顯著提高了MgH<subgt;2</subgt;的吸放氫動力學。

技術研發(fā)人員：馮佃臣,王英杰,代學冬,李昊,張建社
受保護的技術使用者：內蒙古科技大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10