一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末及其制备方法与流程

本发明主要涉及新型电解制氢的催化剂领域，具体涉及一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末及其制备方法。

背景技术：

1、雷尼镍是一种由带多孔结构的镍铝合金细小晶粒组成的固态异相催化剂，它的高催化活性和热稳定性使得雷尼镍催化剂被广泛应用于很多有机合成反应中，该催化剂是使用状态是粉末直接用于催化，随着绿电制氢行业的发展，碱性制氢电解槽中的镍网电极表面的喷涂雷尼镍催化剂获得广泛应用，该催化剂的使用状态是将雷尼镍喷涂到镍网电极表面；

2、现有绿氢电积槽以碱性槽为主，其电极是以镍网表面喷涂镍铝合金，再活化以获得大的表面积，增加电位点，市场的镍网喷涂镍铝合金粉末有规格为ni50al50和ni80al20两种，然而规格为ni50al50脆而硬导致喷涂的沉寂率低、涂层结合强度差，镍网电极在使用过程中，表面的喷涂雷尼镍出现脱落现象，规格为ni80al20喷涂材料，该材料的塑性较好，可以提高喷涂结合强度，但是活化性能差，难以满足需求，且催化剂利用效率低，造成生产成本高。

技术实现思路

1、本发明主要提供了一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末及其制备方法用以解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末，所述等离子喷涂粉末包括ni元素、mo元素、co元素和al元素，所述等离子喷涂粉末以ni元素、mo元素以及co元素为活性组分，所述等离子喷涂粉末的质量组成百分比为：al，10-20％、mo，5-10％、co，20-30％、ni，47-53％，所述等离子喷涂粉末通过熔炼、精炼以及制粉形成，所述等离子喷涂粉末中的co元素、ni元素以及mo元素形成固溶体，所述mo元素和ni元素形成镍钼合金相。

3、根据以上的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末的技术方案，还将提供一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，包括以下步骤：

4、s1，准备适量的ni-al-mo-co棒材，根据al，10-20％、mo，5-10％、co，20-30％、ni，47-53％进行配料；

5、s2，将ni-al-mo-co棒材放在熔炼坩埚内，调整设备状态后，升温熔炼熔化，待其融化成金属液后，进行精炼；

6、s3，然后将精炼后的金属液流入漏包；

7、s4，金属液进入雾化喷嘴，通过雾化压力进行雾化制粉；

8、s5，将符合要求的粉末筛分出来；

9、s6，包装入库。

10、进一步的，在所述s2中，将配料放入熔炼坩埚后，对整个设备进行抽真空并置换惰性气体保护。

11、进一步的，在所述s2中，进行精炼过程中，将温度控制在1570-1630℃。

12、进一步的，在所述s2中，精炼的时间为20分钟。

13、进一步的，在所述s3中，金属液流入漏包时，漏包的保温温度控制在1450℃。

14、进一步的，在所述s4中，雾化制粉的雾化压力为3.5mpa。

15、进一步的，在所述s5中，筛分出的粉末粒度为10-70微米。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、本发明采用al含量为10-20wt％，确保了镍铝合金的一定活化性能和等离子喷涂性能，采用镍、钼、钴的固溶体增强镍铝合金的电解制氢催化性能，增强了镍铝合金的催化性能，镍、钼、钴形成的固溶体具有良好的塑性，获得较高的等离子喷涂沉积率，其等离子喷涂沉积率达到45-50％，远高于雷尼镍的35％沉积率，并且钼和镍形成的镍钼合金相具有较高电解制氢活性，在电解制氢槽中有着良好的电解效果，mo元素的量在20％以下，该合金都具有良好的塑性，但考虑到mo的价格过高，综合考虑电解制氢的催化性能，将mo含量控制在5-10％之间，不仅使电解制氢活性提高15％，而且材料低廉，节约了大量成本。

18、以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。

技术特征：

1.一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末，其特征在于：所述等离子喷涂粉末包括ni元素、mo元素、co元素和al元素，所述等离子喷涂粉末以ni元素、mo元素以及co元素为活性组分，所述等离子喷涂粉末的质量组成百分比为：al，10-20％、mo，5-10％、co，20-30％、ni，47-53％，所述等离子喷涂粉末通过熔炼、精炼以及制粉形成，所述等离子喷涂粉末中的co元素、ni元素以及mo元素形成固溶体，所述mo元素和ni元素形成镍钼合金相。

2.一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，用于实施权利要求1所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s2中，将配料放入熔炼坩埚后，对整个设备进行抽真空并置换惰性气体保护。

4.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s2中，进行精炼过程中，将温度控制在1570-1630℃。

5.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s2中，精炼的时间为20分钟。

6.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s3中，金属液流入漏包时，漏包的保温温度控制在1450℃。

7.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s4中，雾化制粉的雾化压力为3.5mpa。

8.根据权利要求2所述的一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末制备方法，其特征在于：在所述s5中，筛分出的粉末粒度为10-70微米。

技术总结本发明提供了一种制氢电解槽的镍网电极的等离子喷涂催化剂粉末及其制备方法，所述等离子喷涂粉末包括Ni、Mo、Co和Al，所述等离子喷涂粉末以Ni、Mo以及Co为活性组分，所述等离子喷涂粉末的质量组成百分比为：Al，10‑20％、Mo，5‑10％、Co，20‑30％、Ni，47‑53％，所述等离子喷涂粉末中的Co元素、Ni元素以及Mo元素形成固溶体，所述Mo元素和Ni元素形成镍钼合金相。本发明采用镍、钼、钴的固溶体增强镍铝合金的电解制氢催化性能，增强了镍铝合金的催化性能，具有良好的塑性，获得较高的等离子喷涂沉积率，等离子喷涂沉积率达到45‑50％，并且钼和镍形成的镍钼合金相具有较高电解制氢活性，在电解制氢槽中有着良好的电解效果，不仅使电解制氢活性提高15％，而且材料低廉。技术研发人员：罗永春,黄仲佳,吴贤春,王朦朦,孙宇峰受保护的技术使用者：安徽众立新材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/29