技术摘要：
本发明提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，其首先将泡沫铜于氢氧化钠溶液中进行阳极氧化，以得到氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物，再将该复合物与镍盐、钨盐和水进行水热反应，真空干燥后即得到初始复合镍钨铜合金前驱体，最后将初始复合镍钨铜合金前驱体进行热处理 全部
背景技术：
近年来，持续增长的化石燃料的大量消耗造成了严重的空气污染、温室效应以及 许多其他的环境问题；急需寻找新型可持续发展的清洁能源来应对这些挑战。 在现有的新型能源技术中，氢能由于在质子交换膜燃料电池中的普遍应用，受到 了广泛关注。尽管酸性条件下的氢氧化反应速率极快，且只需要很少的铂族金属载量，但质 子交换膜燃料电池中的主要限制来自于氧还原反应，其由于较低的活性依然需要高的铂金 属载量，这在很大程度上限制了这项技术的发展。然而，阴离子交换膜燃料电池的出现给这 个领域带来了转机；因为在碱性介质中，目前的氧还原催化剂已几乎可被非贵金属催化剂 所代替，这大大降低了使用成本，但随之而来的是阳极氢氧化反应活性的大幅降低。近期已 经有研究报道非贵金属镍基催化剂能有效地催化氢氧化反应，但它距离贵金属催化剂的性 能仍然有一定的差距。 非贵金属催化剂在碱性环境中催化氢氧化反应已取得一系列进展，主要集中于镍 基催化剂，包括镍基合金，镍/氧化镍异质结等，其中，元素掺杂调控镍表面的氢结合能被视 为一种能有效提升碱性氢氧化反应活性的策略。但到目前为止，镍基催化剂催化氢氧化反 应的催化活性仍然不够高，无法与铂基等贵金属催化剂相比，由此限制了广泛应用。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种复合镍钨铜合金的制备方法，本申请制备的 复合镍钨铜合金在电催化碱性氢氧化反应中具有较高的电催化性能。 有鉴于此，本申请提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，包括以下步骤： A)将泡沫铜进行清洗后于氢氧化钠溶液中进行阳极氧化，得到氢氧化铜纳米线阵 列/泡沫铜复合物； B)将所述氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物与镍盐、钨盐和水进行水热反应，真 空干燥，得到初始复合镍钨铜合金前驱体； C)将所述初始复合镍钨铜合金前驱体进行热处理，得到复合镍钨铜合金。 优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～2mol/L。 优选的，所述阳极氧化的电流密度为恒流10～20mA/cm2，时间为10～30min。 优选的，所述镍盐和所述钨盐中的镍和钨的原子比为(2～5)：1。 优选的，所述水热反应的温度为120～150℃，时间为6～12h。 优选的，所述热处理在5％H2/Ar气氛中进行，温度为300～600℃，时间为0.5～2h。 优选的，所述清洗是依次在稀盐酸、乙醇和去离子水中超声清洗。 本申请还提供了所述的制备方法所制备的复合镍钨铜合金，由泡沫铜基底和负载 3 CN 111575764 A 说 明 书 2/6 页 在泡沫铜基底上的中空纳米管状分布的镍钨铜合金组成。 本申请还提供了所述的制备方法所制备的复合镍钨铜合金或所述的复合镍钨铜 合金在电催化碱性氢氧化中的应用。 本申请提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，其首先将泡沫铜于氢氧化钠溶液 中进行阳极氧化，以得到氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物，再将该复合物与镍盐、钨盐 和水进行水热反应，真空干燥后即得到初始复合镍钨铜合金前驱体，最后将初始复合镍钨 铜合金前驱体进行热处理，即得到复合镍钨铜合金；该种复合镍钨铜合金由泡沫铜基底和 负载在泡沫铜基底上的中空纳米管状分布的镍钨铜合金组成，其可直接用于碱性氢氧化反 应催化剂，且具有较高的催化活性；进一步的，本申请通过调节反应物比例以及热处理温度 和时间实现了复合镍钨铜合金中合金颗粒形貌的调节。实验表明，本发明制备的复合镍钨 铜合金具有极好的碱性氢氧化反应电催化性能，其平台电流可达接近20mA/cm2。 附图说明 图1为本发明实施例1中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图2为本发明实施例1～4得到的复合镍钨铜合金的X射线晶体衍射谱图； 图3为本发明实施例1～4得到的复合镍钨铜合金、比较例1中得到的镍铜合金在0 ～0.3V(vs.RHE)下的极化曲线图； 图4为本发明实施例1、5～7中得到的复合镍钨铜合金在0～0.3V(vs.RHE)下的极 化曲线图； 图5为本发明实施例1、8～10中得到的复合镍钨铜合金在0～0.3V(vs.RHE)下的极 化曲线图； 图6为本发明实施例2中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图7为本发明实施例3中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图8为本发明实施例4中泡沫铜的扫描电镜照片； 图9为本发明实施例4中氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜的扫描电镜照片； 图10为本发明实施例4中初始复合镍钨铜合金前驱体的扫描电镜照片； 图11为本发明实施例4中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图12为本发明实施例4中得到的复合镍钨铜合金的透射电镜照片； 图13为本发明实施例5中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图14为本发明实施例6中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图15为本发明实施例7中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图16为本发明实施例8中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图17为本发明实施例9中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图18为本发明实施例10中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图19为本发明比较例1中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片。
本发明提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，其首先将泡沫铜于氢氧化钠溶液中进行阳极氧化，以得到氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物，再将该复合物与镍盐、钨盐和水进行水热反应，真空干燥后即得到初始复合镍钨铜合金前驱体，最后将初始复合镍钨铜合金前驱体进行热处理 全部
背景技术：
近年来，持续增长的化石燃料的大量消耗造成了严重的空气污染、温室效应以及 许多其他的环境问题；急需寻找新型可持续发展的清洁能源来应对这些挑战。 在现有的新型能源技术中，氢能由于在质子交换膜燃料电池中的普遍应用，受到 了广泛关注。尽管酸性条件下的氢氧化反应速率极快，且只需要很少的铂族金属载量，但质 子交换膜燃料电池中的主要限制来自于氧还原反应，其由于较低的活性依然需要高的铂金 属载量，这在很大程度上限制了这项技术的发展。然而，阴离子交换膜燃料电池的出现给这 个领域带来了转机；因为在碱性介质中，目前的氧还原催化剂已几乎可被非贵金属催化剂 所代替，这大大降低了使用成本，但随之而来的是阳极氢氧化反应活性的大幅降低。近期已 经有研究报道非贵金属镍基催化剂能有效地催化氢氧化反应，但它距离贵金属催化剂的性 能仍然有一定的差距。 非贵金属催化剂在碱性环境中催化氢氧化反应已取得一系列进展，主要集中于镍 基催化剂，包括镍基合金，镍/氧化镍异质结等，其中，元素掺杂调控镍表面的氢结合能被视 为一种能有效提升碱性氢氧化反应活性的策略。但到目前为止，镍基催化剂催化氢氧化反 应的催化活性仍然不够高，无法与铂基等贵金属催化剂相比，由此限制了广泛应用。
技术实现要素：
本发明解决的技术问题在于提供一种复合镍钨铜合金的制备方法，本申请制备的 复合镍钨铜合金在电催化碱性氢氧化反应中具有较高的电催化性能。 有鉴于此，本申请提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，包括以下步骤： A)将泡沫铜进行清洗后于氢氧化钠溶液中进行阳极氧化，得到氢氧化铜纳米线阵 列/泡沫铜复合物； B)将所述氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物与镍盐、钨盐和水进行水热反应，真 空干燥，得到初始复合镍钨铜合金前驱体； C)将所述初始复合镍钨铜合金前驱体进行热处理，得到复合镍钨铜合金。 优选的，所述氢氧化钠溶液的浓度为1～2mol/L。 优选的，所述阳极氧化的电流密度为恒流10～20mA/cm2，时间为10～30min。 优选的，所述镍盐和所述钨盐中的镍和钨的原子比为(2～5)：1。 优选的，所述水热反应的温度为120～150℃，时间为6～12h。 优选的，所述热处理在5％H2/Ar气氛中进行，温度为300～600℃，时间为0.5～2h。 优选的，所述清洗是依次在稀盐酸、乙醇和去离子水中超声清洗。 本申请还提供了所述的制备方法所制备的复合镍钨铜合金，由泡沫铜基底和负载 3 CN 111575764 A 说 明 书 2/6 页 在泡沫铜基底上的中空纳米管状分布的镍钨铜合金组成。 本申请还提供了所述的制备方法所制备的复合镍钨铜合金或所述的复合镍钨铜 合金在电催化碱性氢氧化中的应用。 本申请提供了一种复合镍钨铜合金的制备方法，其首先将泡沫铜于氢氧化钠溶液 中进行阳极氧化，以得到氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜复合物，再将该复合物与镍盐、钨盐 和水进行水热反应，真空干燥后即得到初始复合镍钨铜合金前驱体，最后将初始复合镍钨 铜合金前驱体进行热处理，即得到复合镍钨铜合金；该种复合镍钨铜合金由泡沫铜基底和 负载在泡沫铜基底上的中空纳米管状分布的镍钨铜合金组成，其可直接用于碱性氢氧化反 应催化剂，且具有较高的催化活性；进一步的，本申请通过调节反应物比例以及热处理温度 和时间实现了复合镍钨铜合金中合金颗粒形貌的调节。实验表明，本发明制备的复合镍钨 铜合金具有极好的碱性氢氧化反应电催化性能，其平台电流可达接近20mA/cm2。 附图说明 图1为本发明实施例1中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图2为本发明实施例1～4得到的复合镍钨铜合金的X射线晶体衍射谱图； 图3为本发明实施例1～4得到的复合镍钨铜合金、比较例1中得到的镍铜合金在0 ～0.3V(vs.RHE)下的极化曲线图； 图4为本发明实施例1、5～7中得到的复合镍钨铜合金在0～0.3V(vs.RHE)下的极 化曲线图； 图5为本发明实施例1、8～10中得到的复合镍钨铜合金在0～0.3V(vs.RHE)下的极 化曲线图； 图6为本发明实施例2中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图7为本发明实施例3中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图8为本发明实施例4中泡沫铜的扫描电镜照片； 图9为本发明实施例4中氢氧化铜纳米线阵列/泡沫铜的扫描电镜照片； 图10为本发明实施例4中初始复合镍钨铜合金前驱体的扫描电镜照片； 图11为本发明实施例4中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图12为本发明实施例4中得到的复合镍钨铜合金的透射电镜照片； 图13为本发明实施例5中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图14为本发明实施例6中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图15为本发明实施例7中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图16为本发明实施例8中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图17为本发明实施例9中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图18为本发明实施例10中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片； 图19为本发明比较例1中得到的复合镍钨铜合金的扫描电镜照片。
