CN114273663B - Cu－M系纳米多孔非晶合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种Cu－M系纳米多孔非晶合金及其制备方法，制备Cu－M系纳米多孔非晶合金的前驱体为Mg－CuM－Y、Zr－CuM－Y、Al－CuM－Y或者Y－CuM－Al；M元素为Pd、Pt、Au、PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi、AuAgPtPdNiRuRhOsIr等。本发明采用熔炼工艺与单辊熔体旋淬工艺相结合得到非晶合金前驱体条带，后经一步法去合金化处理得到Cu－M系纳米多孔非晶合金。经本发明方法制得的Cu－M系纳米多孔非晶合金能够作为析氢电极阴极的催化材料。在碱性溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为19mV～175mV，塔菲尔斜率为24.9mV/dec～60.5mV/dec；在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。

Description

Cu－M系纳米多孔非晶合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及应用于析氢电极阴极的催化材料，具体涉及制备Cu－M系纳米多孔非晶合金材料的方法，制作Cu－M系纳米多孔非晶合金的前驱体为Mg－CuM－Y、Zr－CuM－Y、Al－CuM－Y或者Y－CuM－Al；M元素为Pd、Pt、Au、PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi、AuAgPtPdNiRuRhOsIr等。
背景技术
电解水是实现工业化廉价制备氢气的重要手段，为减小析氢电极的阴极过电位，降低能耗，研究具有高电催化活性的阴极析氢材料具有重要的意义。用作析氢电极的阴极材料的合金大都为晶态合金。
不同于晶态合金，非晶合金内部原子排列呈长程无序、短程有序、无周期性等特点，且其组分均一，各向同性，成分可无限固溶，当中不存在位错、层错、晶界等缺陷，因此具有优于晶态金属材料的力学性能和物理性能。纳米多孔金属材料兼具多孔材料低密度、高比表面积、高比强度、良好的吸附性与金属材料良好的导电性、导热性等优点，因此在航空航天、汽车、环保、建材和医药等领域有广泛应用。而纳米多孔非晶合金兼具非晶合金和纳米多孔材料两者优点，在催化、染料降解、传感、吸波、减震、抗菌等领域具有结构功能一体化应用潜力。
最初制备多孔非晶合金的方法主要有发泡法、盐复刻法、烧结法，但这些方法制备的多孔非晶合金多为微米级至毫米级的大孔，这种多孔结构虽然孔隙率高，且具有一定的强度，但是孔径较大，比表面积过低。多孔材料的吸附性能、力学性能、催化性能等大多随孔径的减小而增强，而纳米多孔材料具有显著的表面效应、孔隙特征及高比表面积等特点，因此制备纳米多孔材料十分必要。近年来制备纳米多孔非晶合金的方法多采用电化学腐蚀法即选择性相腐蚀法、可控点蚀法，目前还未有人采用去合金化制备得到纳米多孔非晶合金，前两种方法对前驱体种类有一定要求，且操作过程较为复杂，需要用到电源消耗能源，去合金化法相对而言，工艺最为简单，易于操作，对前驱体的要求较低，选择较为宽泛，因此采用去合金化法制备纳米多孔非晶合金在工业当中具有巨大的应用潜力。
纳米多孔非晶合金材料的许多性能，如催化，传感，抗菌等都与其表面积以及纳米多孔材料的成分均一性有关系，因此利用简单的去合金化法制备成分均一的高比表面积纳米多孔非晶合金具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对已有的制备纳米多孔非晶合金方法，即选择性相腐蚀法与可控点蚀法应用的局限性与复杂性，提供一种对析氢电极阴极前驱体要求较低、选择较为宽泛、操作简便、有广泛应用潜力的去合金化方法来制备Cu－M系纳米多孔非晶合金的电极材料。
本发明的目的之一是提供一种Cu－M系纳米多孔非晶合金。Cu－M系纳米多孔非晶合金的前驱体为Mg－CuM－Y、Zr－CuM－Y、Al－CuM－Y或者Y－CuM－Al；M元素为Pd、Pt、Au、PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi、AuAgPtPdNiRuRhOsIr等。
本发明的目的之二是提出一种制备Cu－M系纳米多孔非晶合金的方法，本发明采用熔炼工艺与单辊熔体旋淬工艺相结合得到非晶合金前驱体薄带，后经一步法去合金化处理得到Cu－M系纳米多孔非晶合金。
本发明的目的之三是经本发明方法制得的Cu－M系纳米多孔非晶合金能够作为析氢电极阴极的催化材料。
本发明的一种Cu－M系纳米多孔非晶合金的制备方法，其特征在于包括下列步骤：
步骤一，前驱体成分设计；
依据Cu－M系纳米多孔非晶合金的目标成分选取前驱体；
前驱体为Mg－CuM－Y、Zr－CuM－Y、Al－CuM－Y或者Y－CuM－Al；
M元素为Pd、Pt、Au、PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi、AuAgPtPdNiRuRhOsIr等；
Cu与M的元素原子比为1:1；
步骤二，熔炼制母合金；
对步骤一配制的前驱体成分进行真空电弧熔炼和/或真空高频感应熔炼制备母合金；
真空电弧熔炼的工艺参数为：
将前驱体成分放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流5A～10A，熔炼时间2min～10min，熔炼3～5遍，得到成分均匀的熔炼产物；
真空高频感应熔炼的工艺参数为：
将前驱体成分放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，采用机械泵抽低真空至2Pa，再采用扩散泵抽高真空至2～3×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A～5A，熔炼80s～120s，再调节电流3A，熔炼10s～30s，熔炼3～4遍，得到成分均匀的熔炼产物；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将步骤二制备得到的熔炼产物经打磨剪碎称量后，分别置于石英管中，将其放入快速凝固设备中，采用单辊熔体旋淬法制备得到相应不同成分前驱体薄带；
单辊熔体旋淬法的工艺参数为：
在喷射位时，调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为：1.2mm～2mm；依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛；调节喷射压为0.02MPa～0.03MPa，调节铜轮转速为2800～3000r/min，调节感应线圈电流为4A～6.5A；加热熔化，获得连续的薄带厚度为28μm～45μm的前驱体薄带；
其中，旋淬用到的铜辊直径约为22cm，冷却速度为105K/s～106K/s；
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将步骤三中制得的前驱体薄带浸泡于装有酸溶液的容器中，并将容器置于20℃～25℃中，一步法去合金化处理20h～30h直至薄带表面没有气泡冒出为止，制得Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带；
酸溶液分别为5g/L的柠檬酸溶液、1mol/L的HCl溶液、0.5mol/L的H2SO4溶液或者0.05mol/L的HF溶液；
步骤五，超声粉末制备；
步骤51，去离子水清洗；
将步骤四中获得的Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带，用去离子水进行清洗，得到洁净第一原料；
步骤52，超声制粉末；
将洁净第一原料置于无水乙醇中，在超声频率为10KHz～20KHz下进行超声处理30min～60min，得到Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末，即阴极催化剂；
Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末的粉末粒径为20μm～30μm；
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg的阴极催化剂，1mg的乙炔黑作为导电剂，1mg的聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在20℃～25℃下干燥处理10h～24h，得到片状析氢电极阴极；
制得的片状析氢电极阴极厚度为30μm～50μm。
本发明对非晶合金前驱体采用去合金化法制备Cu－M系纳米多孔非晶合金技术的优点在于：
(1)本发明以Mg65M25Y10(M表示原子比相等的二元及多元惰性金属元素)非晶合金为前驱体，通过去合金化法制备得到Cu－M系纳米多孔纳米多孔非晶金属，并针对纳米多孔CuPd非晶合金，进一步选用不同基体非晶合金(Al基非晶合金、Y基非晶合金、Zr基非晶合金)为前驱体，采用去合金化法来制备得到；由于非晶合金内部原子呈长程无序、短程有序排列，其结构均一、各向同性，无位错、晶界等缺陷；化学组分均匀，呈单一相，无成分偏析；具有高固溶度，可大范围调控溶质含量；组织可控，析出相种类和形态可以调控，但传统的晶态合金一般呈各向异性，存在位错、晶界、成分偏析等缺陷，通过去合金化法会遗传给获得的纳米多孔金属，因此选用非晶合金作为前驱体相较于晶态金属具有明显的优势。
(2)本发明采用去合金化法可制备纳米级多孔，制备多孔非晶合金的方法有发泡法、盐复刻法、烧结法，但这些方法制备的多孔非晶合金多为微米级至纳米级的大孔，影响其吸附、力学、催化等性能，而利用去合金化法能够获得高比表面积的3D双连续的网状纳米级多孔结构，具有显著的表面效应、孔隙特征，因此在催化、传感、吸波、减震等方面具有巨大的应用潜力。
(3)本发明制备3D双连续的CuPd系纳米多孔非晶合金采用的去合金化法具有显著的优势，目前制备纳米多孔非晶合金的方法主要有：选择性相腐蚀法与可控点蚀法，但选择性相腐蚀法要求前驱体为双相或多相合金，对前驱体的选择有较高的要求，增加了复杂度；可控点蚀法需要利用恒/交变电流进行阳极腐蚀，操作过程较为复杂，且消耗能源；而去合金化方法相较而言，对前驱体的要求较低，选择较为宽泛，只需利用酸溶液选择性地将前驱体中较活性元素去除，操作简单，节约成本，具有积极的工程应用价值。
(4)本发明制备的由不同基体非晶合金前驱体制备的CuPd纳米多孔非晶合金兼具多孔结构与非晶合金两者优势，由CuPd作为系带的三维连续的纳米多孔结构具有相对较小系带尺寸，约为5～7nm；较高的BET比表面积，约为48.2m2/g～75.3433m2/g。
(5)本发明制备的Cu－M系纳米多孔非晶合金(CuPd、CuAuAgPtPd、CuNiAuAgPtPd、CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)作为析氢电极阴极的催化材料时，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位分别为24.34mV，22.21mV，19.36mV，24.83mV，对应的塔菲尔斜率分别为：30.23mV/dec，24.91mV/dec，25.7mV/dec，28.5mV/dec，其中制备得到的纳米多孔CuPd非晶合金优于商用Pt/C及晶态纳米多孔CuPd合金，且具有良好的HER(电解水催化析氢反应)稳定性，在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
附图说明
图1为本发明提出的一种Cu－M系纳米多孔非晶合的制备方法的流程图。
图2为本发明实施例1～8中制备的合金前驱体薄带的XRD图，图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度。
图3为本发明实施例1～8中去合金化后制得的纳米多孔非晶合金的XRD图，图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度。
图4为本发明实施例9～12中制备的合金前驱体薄带的XRD图，图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度。
图5为本发明实施例9～12中去合金化后制得的纳米多孔非晶合金的XRD图，图中横坐标为扫描角度，纵坐标为强度。
图6为本发明实施例1中Mg65(CuPd)25Y10非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPd非晶合金的截面微观形貌。
图7为本发明实施例2中Mg65(CuAu)25Y10非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuAu非晶合金的截面微观形貌。
图8为本发明实施例3中Mg65(CuPt)25Y10合金薄带为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPt非晶合金的截面微观形貌。
图9为本发明实施例7中Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金的表面微观形貌。
图10为本发明实施例8中Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金的表面微观形貌。
图11为本发明实施例9中Al80(NiCuPd)12Y8非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPd非晶合金的截面微观形貌。
图12为本发明实施例10中Al86(NiCuPd)8Y6非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPd非晶合金的截面微观形貌。
图13为本发明实施例11中Y56(CuPd)24Al20非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPd非晶合金的截面微观形貌。
图14为本发明实施例12中Zr60(CuPd)30Al10非晶合金为前驱体利用去合金化法制备的纳米多孔CuPd非晶合金的截面微观形貌。
图15为本发明实施例1、2、3、6、7和8制备得的纳米多孔非晶合金的在1mol L-1KOH条件下测得的析氢极化曲线。
图16为对比例中纳米多孔CuPd非晶合金与纳米多孔CuPd晶态合金的析氢极化曲线。
图17为本发明实施例1制得的纳米多孔CuPd非晶合金在1mol/L的KOH碱性溶液中，20mA/cm2的电流密度下测得的析氢过电位随时间变化曲线。
图18为为本发明实施例1制得的纳米多孔CuPd非晶合金在1mol/L的KOH碱性溶液中，20mA/cm2的电流密度下测得的析氢极化曲线。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1所示，本发明的一种制备Cu－M系纳米多孔非晶合金的方法，该方法是针对不同前驱体成分特点，采用高频感应熔炼或电弧熔炼方法制备成分均匀的母合金，而后采用单辊熔体旋淬法制备得到相应非晶合金前驱体薄带，最后利用化学去合金化法选择性地腐蚀前驱体非晶合金中的活泼性元素，从而获得Cu－M系纳米多孔非晶合金。具体步骤为：
步骤一，前驱体成分设计；
依据Cu－M系纳米多孔非晶合金的目标成分选取前驱体。
在本发明中，前驱体为Mg－CuM－Y、Zr－CuM－Y、Al－CuM－Y或者Y－CuM－Al。
在本发明中，M元素为Pd、Pt、Au、PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi、AuAgPtPdNiRuRhOsIr等。
在本发明中，选取应用于析氢电极阴极上的Cu－M系纳米多孔非晶合金的Mg65M25Y10为前驱体。并针对纳米多孔CuPd非晶合金，选用不同基体非晶合金(Al基非晶合金、Y基非晶合金、Zr基非晶合金)为前驱体，按照原子百分比分别换算为相应元素的质量百分比进行称量配比。
在本发明中，M为原子比相等的惰性金属元素。M优选CuPd、CuAu、CuPt、CuAuNi、CuPdNi、CuAuAgPtPd、CuNiAuAgPtPd及CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr，Al基、Y基或者Zr基的前驱体以Cu与M的元素原子比为1:1，分别为Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6、Y56(CuPd)24Al20、Zr60(CuPd)30Al10。
在本发明中，根据井上三原则，相异相似元素共存原则，以及Erlebacher去合金化法制备纳米多孔金属的基本条件，设计Mg65M25Y10为前驱体，并针对应用于析氢电极阴极上的纳米多孔非晶合金的制备选用所述Mg65M25Y10前驱体。
为了保证原料的纯度，可以将选取的金属原料进行打磨以去除其表面氧化皮。
步骤二，熔炼制母合金；
对步骤一配制的前驱体成分进行真空电弧熔炼和/或真空高频感应熔炼制备母合金；
真空电弧熔炼的工艺参数为：
将前驱体成分放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流5A～10A，熔炼时间2min～10min，熔炼3～5遍，得到成分均匀的熔炼产物；
真空高频感应熔炼的工艺参数为：
将前驱体成分放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，采用机械泵抽低真空至2Pa，再采用扩散泵抽高真空至2～3×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A～5A，熔炼80s～120s，再调节电流3A，熔炼10s～30s，熔炼3～4遍，得到成分均匀的熔炼产物；
根据元素的特点，制备每种成分母合金所采用的熔炼炉设备不同，将步骤一中配比好的成分原料，针对Mg65M25Y10前驱体成分顺次采用真空电弧熔炼炉、真空高频感应熔炼炉制备母合金，针对Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6前驱体成分直接采用真空高频感应熔炼炉制备母合金，针对Y56(CuPd)24Al20、Zr60(CuPd)30Al10前驱体成分直接采用真空电弧熔炼炉制备母合金。
在本发明中，选用Mg－CuM－Y前驱体时，顺次采用真空电弧熔炼炉、真空高频感应熔炼炉制备母合金，具体分为两步完成。即：
真空电弧的前熔炼；
将Mg－CuM－Y前驱体成分中除Mg、Ag以外的单质元素，其余元素放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－ 3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流5A～10A，熔炼时间2～10min，熔炼3～5遍，得到成分均匀的前熔炼产物；
真空高频感应的后熔炼；
针对Mg－CuM－Y前驱体成分，按照前熔炼产物的质量称取所需的Mg元素、Ag元素，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，采用机械泵抽低真空至2Pa，再采用扩散泵抽高真空至2～3×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A～5A，熔炼80s～120s，再调节电流3A，熔炼10s～30s，熔炼3～4遍，得到成分均匀的后熔炼产物。
在本发明中，Mg－CuM－Y前驱体成分以Mg65M25Y10为基础进行成分设计。
在本发明中，由于Mg元素的沸点较低，易挥发，Ag元素的沸点较低，易挥发，因此采用分步骤进行熔炼。对于Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6成分，由于Al融化后易与Cu反应，存在蘸料现象，因此选用真空高频感应熔炼熔炼母合金。将Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6的单质元素分别放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将步骤二制备得到的Mg65M25Y10、Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6、Y56(CuPd)24Al20、Zr60(CuPd)30Al10母合金经打磨剪碎称量后，分别置于石英管中，将其放入快速凝固设备中，采用单辊熔体旋淬法制备得到相应不同成分非晶合金前驱体薄带。
单辊熔体旋淬法制前驱体薄带，具体是：将Mg65M25Y10、Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6、Y56(CuPd)24Al20、Zr60(CuPd)30Al10母合金经打磨剪碎称量1～2g母合金，置于底部开有1.5～2mm左右喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为：1.2～2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.02～0.03MPa左右，调节铜轮转速为2800～3000rpm，调节感应线圈电流为4A～6.5A，加热熔化，获得连续的薄带厚度为28～45μm的前驱体薄带。
其中，旋淬用到的铜辊直径约为22cm，冷却速度为105～106K/s。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将步骤三中制得的前驱体薄带浸泡于装有酸溶液的容器中，并将容器置于室温环境(20℃～25℃)中，一步法去合金化处理20h～30h直至薄带表面没有气泡冒出为止，制得Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带。
在本发明中，Mg65M25Y10、Al80(NiCuPd)12Y8、Al86(NiCuPd)8Y6、Y56(CuPd)24Al20、Zr60(CuPd)30Al10去合金化采用的酸溶液分别为5g/L的柠檬酸溶液、1mol/L的HCl溶液、1mol/L的HCl溶液、0.5mol/L的H2SO4溶液、0.05mol/L的HF溶液。
步骤五，超声粉末制备；
步骤51，去离子水清洗；
将步骤四中获得的Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带，用去离子水进行清洗，得到洁净第一原料；
清洗处理是为了去除残余的酸溶液。
步骤52，超声制粉末；
将洁净第一原料置于无水乙醇中，在超声频率为10KHz～20KHz下进行超声处理30min～60min，得到Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末，即阴极催化剂。
Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末的粉末粒径为20～30微米。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在室温环境(20℃～25℃)下干燥处理10h～24h，得到片状析氢电极阴极。
制得的片状析氢电极阴极厚度为30～50微米。
析氢电极的过电位主要与电极材料、电流密度、电解液组成和工作温度等因素有关。由于电流密度、电解液组成和工作温度等因素相对易于控制，因而选择合适的电极材料及改性方法成为降低析氢过电位最有效的手段。在本发明中，通过催化活性来表征经本发明方法制得的阴极电极材料，以此降低电解过程中电解槽槽压，是提高电解水制氢效率和降低成本的关键。
实施例1，以Mg65(CuPd)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金
以Mg65(CuPd)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuPd)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuPd)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Pd、Y按原子百分比为35.7:35.7:28.6称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流8A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间2min，熔炼4遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取5.4g的Mg，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A，熔炼120s，再调节电流3A，熔炼30s，熔炼3遍，得到成分均匀的Mg65(CuPd)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Mg65(CuPd)25Y10母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为1.5mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为30μm。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h。
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPd非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在25℃室温环境下干燥处理24h，得到45微米厚的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对去合金化后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图6为Mg65(CuPd)25Y10非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.15nm，平均孔径尺寸约为7.0072nm。孔隙率约为52.82％。
经实施例1方法制得的纳米多孔CuPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，如图15所示，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为24.34mV，塔菲尔斜率为30.23mV/dec，优于相同条件下制备的商用Pt/C(析氢过电位为24.83mV、10mA/cm2，塔菲尔斜率为32.14mV/dec)及纳米多孔CuPd晶态合金(析氢过电位为42.18mV、塔菲尔斜率为95.7mV/dec)，其具有良好的HER稳定性，如图17和图18所示，在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
对比例
对步骤四得到的纳米多孔CuPd非晶合金进行热处理：
将纳米多孔CuPd非晶合金在300℃温度下热处理10min，使之晶化为完全结晶的纳米多孔CuPd晶态合金。
比较纳米多孔CuPd非晶合金与纳米多孔CuPd晶态合金的催化电解水析氢反应性能，如图16所示，图中纳米多孔CuPd非晶合金优于纳米多孔CuPd晶态合金。纳米多孔CuPd非晶合金的塔菲尔斜率为30.23mV/dec，纳米多孔CuPd晶态合金的塔菲尔斜率为95.7mV/dec。
在实施例1中，通过对比例能够得到经步骤四的一步法去合金化处理无需后续的热处理工艺。一步法去合金化处理得到的非晶合金，在相同的电流密度下析氢过电位更低。
实施例2，制备片状纳米多孔CuAu非晶合金
以Mg65(CuAu)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuAu非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuAu)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuAu)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Au、Y按原子百分比为35.7:35.7:28.6称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流10A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间3min，熔炼4遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，再根据预合金的质量称取3.96g的Mg，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4.5A，熔炼120s，再调节电流3.5A，熔炼30s，熔炼3遍，得到成分均匀的Mg65(CuAu)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuAu)25Y10母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3.5mm，厚度为35微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为10KHz下超声处理40min，得到纳米多孔CuAu非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在25℃室温环境下干燥处理24h，得到40微米厚的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对去合金化后制备得到的合金薄带和纳米多孔材料的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图7为Mg65(CuAu)25Y10非晶合金去合金化后的CuAu纳米多孔非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.22nm。
经实施例2方法制得的纳米多孔CuAu非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，由图15可知，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为174.70mV，塔菲尔斜率为60.5mV/dec，析氢性能较为优异。
实施例3，制备片状纳米多孔CuPt非晶合金
以Mg65(CuPt)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuPt非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuPt)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuPt)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Pt、Y按原子百分比为35.7:35.7:28.6称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流10A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间3min，熔炼3遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取3.98g的Mg，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A，熔炼120s，再调节电流3.5A，熔炼30s，熔炼4遍，得到成分均匀的Mg65(CuPt)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuPt)25Y10母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为1.5mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4.5A，加热熔化，获得连续的合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为106K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为32微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为15KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPt非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在25℃室温环境下干燥处理25h，得到50微米厚的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对Mg65(CuPt)25Y10合金前驱体的XRD曲线以及去合金化后制备得到的纳米多孔CuPt的XRD曲线观察，去合金化前发生晶化，但去合金化后只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明晶化的Mg65(CuPt)25Y10合金前驱体材料能够制备出纳米多孔CuPt非晶态结构。图8为Mg65(CuPt)25Y10非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPt非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.46nm。
经实施例3方法制得的纳米多孔CuPt非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，由图15可知，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为36.02mV，塔菲尔斜率为42.4mV/dec，析氢性能较为优异。
实施例4，制备片状纳米多孔CuPdNi非晶合金
以Mg65(CuPdNi)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuPdNi非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuPdNi)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuPdNi)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Pd、Ni、Y按原子百分比为23.8:23.8:23.8:28.6称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流10A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间3min，熔炼3遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取5.73g的Mg，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4.5A，熔炼120s，再调节电流3.5A，熔炼30s，熔炼4遍，得到成分均匀的Mg65(CuPdNi)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuPdNi)25Y10母合金，置于底部开有1.8mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3.5mm，厚度为28微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPdNi非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在25℃室温环境下干燥处理24h，得到35微米的片状析氢电极阴极。
结构分析
由图2和图3可见，通过去合金化前后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。以Mg65(CuPdNi)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuPdNi非晶合金的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为9.54nm。
经实施例4方法制得的纳米多孔CuPdNi非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为41.02mV，塔菲尔斜率为45.1mV/dec，析氢性能较为优异。
实施例5，制备片状纳米多孔CuAuNi非晶合金
以Mg65(CuAuNi)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuAuNi非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuAuNi)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuAuNi)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Au、Ni、Y按原子百分比为23.8:23.8:23.8:28.6称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流10A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间2.5min，熔炼4遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取4.88g的Mg，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流5A，熔炼120s，再调节电流4A，熔炼30s，熔炼3遍，得到成分均匀的Mg65(CuAuNi)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuPdNi)25Y10母合金，置于底部开有2mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为1.5mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为106K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为4mm，厚度为40微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuAuNi非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在25℃室温环境下干燥处理24h，得到35微米的片状析氢电极阴极。
结构分析
由图2和图3可见，通过对通过去合金化前后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。以Mg65(CuAuNi)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuAuNi非晶合金的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为10.03nm。
经实施例5方法制得的纳米多孔CuAuNi非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为39.17mV，塔菲尔斜率为43.01mV/dec，析氢性能较为优异。
实施例6，制备纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金
以Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10为前驱体，制备纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金析氢电极阴极材料，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65((CuAuAgPtPd)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10中打磨好的除Mg以外的单质元素Cu、Au、Pt、Pd、Y按原子百分比为16.7:16.7:16.7:16.7:33.3称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流5A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间3min，熔炼5遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取4.4g的Mg、1.4g的Ag，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至3×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A，熔炼120s，再调节电流3.5A，熔炼30s，熔炼4遍，得到成分均匀的Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10母合金，置于底部开有2mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为1.5mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为106K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为4.5mm，厚度为45微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理45min，得到纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在20℃室温环境下干燥处理24h，得到50微米的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10合金前驱体的XRD曲线以及去合金化后制备得到XRD曲线观察，去合金化前合金薄带发生晶化，去合金化后只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明晶化的Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10合金前驱体材料能够通过去合金化法制备出纳米多孔CuAuAgPtPd非晶态结构。图9为Mg65(CuAuAgPtPd)25Y10非晶合金去合金化后的纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为10.68nm。
经实施例6方法制得的纳米多孔CuAuAgPtPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，由图15可知，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为22.21mV，塔菲尔斜率为24.91mV/dec，析氢性能优于相同条件下制备的商用Pt/C(析氢过电位为24.83mV，塔菲尔斜率为32.14mV/dec)。
实施例7，制备片状纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金
以Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金析氢电极阴极材料，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10中打磨好的除Mg、Ag以外的单质元素Cu、Au、Ni、Pt、Pd、Y按原子百分比为13.5:13.5:13.5:13.5:13.5:32.5称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流8A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间2.5min，熔炼5遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取4.66g的Mg、1.24g的Ag，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4.5A，熔炼120s，再调节电流3A，熔炼30s，熔炼4遍，得到成分均匀的Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10母合金，置于底部开有1.8mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为106K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为4mm，厚度为45微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在20℃室温环境下干燥处理12h，得到45微米的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对去合金化前后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图10为Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10非晶合金去合金化后的纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为12.7nm。
经实施例7方法制得的纳米多孔CuNiAuAgPtPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，由图15可知，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为19.36mV，塔菲尔斜率为25.7mV/dec，析氢性能优于相同条件下制备的商用Pt/C(析氢过电位为24.83mV，塔菲尔斜率为32.14mV/dec)。
实施例8，制备片状纳米多孔CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr非晶合金
以Mg65(CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Mg65(CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)25Y10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Mg65(CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)25Y10中打磨好的除Mg、Ag以外的单质元素Cu、Au、Ni、Pt、Pd、Ru、Rh、Os、Ir、Y按原子百分比为7.7:7.7:7.7:7.7:7.7:7.7:7.7:7.7:7.7:30.7称量，总质量为10g，放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼制备预合金，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流8A，熔炼合金之前先熔炼纯Ti去除残余气体(避免合金氧化)，熔炼时间2min，熔炼5遍，得到成分均匀的预合金，打磨剪碎并称量，根据预合金的质量称取6.5g的Mg、1.06g的Ag，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A，熔炼120s，再调节电流3.5A，熔炼30s，熔炼4遍，得到成分均匀的Mg65(CuNiAuAgPtPd)25Y10母合金。
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量1.8g的Mg65(CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)25Y10母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为2800rmp，调节感应线圈电流为4.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为28微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有5g/L柠檬酸溶液的容器中，并将容器置于25℃室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀24h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr非晶合金粉末，即阴极催化剂。
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10mg的析氢电极阴极材料，所需8mg阴极催化剂，1mg份乙炔黑作为导电剂，1mg聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1cm×1cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5min后取出；然后在20℃室温环境下干燥处理12h，得到45微米厚的片状析氢电极阴极。
结构性能分析
由图2和图3可见，通过对去合金化前后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。以Mg65(CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr)25Y10为前驱体制备纳米多孔CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr非晶合金的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为12.9nm。
经实施例8方法制得的纳米多孔CuNiAuAgPtPdRuRhOsIr非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，由图15可知，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为24.83mV，塔菲尔斜率为28.5mV/dec，析氢性能优于相同条件下制备的商用Pt/C(析氢过电位为24.83mV，塔菲尔斜率为32.14mV/dec)。
实施例9，以Al80(NiCuPd)12Y8为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金
以Al80(NiCuPd)12Y8为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Al80(NiCuPd)12Y8，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Al80(NiCuPd)12Y8中打磨好的Al、Ni、Cu、Pd、Y原子百分比为80:4:4:4:8称量，总质量为10g，内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至2.5×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流6.5A，熔炼时间10min，熔炼4遍，得到成分均匀的Al80(NiCuPd)12Y8母合金；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Al80(NiCuPd)12Y8母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为3000rmp，调节感应线圈电流为6.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为35微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有1mol/L的HCl溶液的容器中，并将容器置于室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀50h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPd非晶合金粉末。
结构分析
由图3和图4可见，通过对去合金化前后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图11为Al80(NiCuPd)12Y8非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.5nm，平均孔径尺寸约为17.9394nm，孔隙率约为52.82％。
经实施例9方法制得的纳米多孔CuPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为25.53mV，塔菲尔斜率为30.33mV/dec，其具有良好的HER稳定性；在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
实施例10，以Al86(NiCuPd)8Y6为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金
以Al86(NiCuPd)8Y6为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Al86(NiCuPd)8Y6，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Al86(NiCuPd)8Y6中打磨好的Al、Ni、Cu、Pd、Y原子百分比为86:2.67:2.67:2.66:8称量，总质量为10g，内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2Pa，扩散泵抽高真空至3×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节电流7A，熔炼时间5min，熔炼5遍，得到成分均匀的Al86(NiCuPd)8Y6母合金；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Al86(NiCuPd)8Y6母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为3000rmp，调节感应线圈电流为6.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为30微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有1mol/L的HCl溶液的容器中，并将容器置于室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀50h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPd非晶合金粉末。
结构分析
由图4和图5可见，通过对去合金化后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图12为Al86(NiCuPd)8Y6非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.2nm，平均孔径尺寸为27.48nm，孔隙率约为62.15％。
经实施例10方法制得的纳米多孔CuPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为24.93mV，塔菲尔斜率为31.02mV/dec，其具有良好的HER稳定性；在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
实施例11，以Y56(CuPd)24Al20为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金
以Y56(CuPd)24Al20为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Y56(CuPd)24Al20，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Y56(CuPd)24Al20中打磨好的Y、Cu、Pd、Al原子百分比为56:12:12:20称量，总质量为10g，将其置于铜坩埚当中，为防止少量Al直接与铜坩埚接触而粘料，将Al置于其他金属原料上方，进行真空电弧熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，开启循环冷却水并引弧，调节电流5A～10A，为避免合金氧化，熔炼合金之前先熔炼纯Ti以去除残余气体，熔炼时间2～3min，熔炼3～5遍，得到成分均匀的Y56(CuPd)24Al20母合金；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Y56(CuPd)24Al20母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为2mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为3000rmp，调节感应线圈电流为5.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为35微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有0.5mol/L的H2SO4溶液的容器中，并将容器置于室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀2h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPd非晶合金粉末。
结构分析
由图4和图5可见，通过对去合金化后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图13为Y56(CuPd)24Al20非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.6nm，平均孔径尺寸为5.78nm，孔隙率约为58.3％。
经实施例11方法制得的纳米多孔CuPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为25.04mV，塔菲尔斜率为29.93mV/dec，其具有良好的HER稳定性；在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
实施例12，以Zr60(CuPd)30Al10为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金
以Zr60(CuPd)30Al10为前驱体制备纳米多孔CuPd非晶合金，包括以下步骤；
步骤一，前驱体成分设计；
前驱体成分Zr60(CuPd)30Al10，将纯度≥99.0％的目标成分分别打磨剪碎；
步骤二，熔炼制母合金；
将Zr60(CuPd)30Al10中打磨好的Zr、Cu、Pd、Al原子百分比为60:15:15:10称量，总质量为10g，将其置于铜坩埚当中，为防止少量Al直接与铜坩埚接触而粘料，将Al置于其他金属原料上方，进行真空电弧熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至8.0×10－3Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，开启循环冷却水并引弧，调节电流5A，为避免合金氧化，熔炼合金之前先熔炼纯Ti以去除残余气体，熔炼时间3min，熔炼5遍，得到成分均匀的Zr60(CuPd)30Al10母合金；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体薄带；
将称量2g的Zr60(CuPd)30Al10母合金，置于底部开有1.5mm喷嘴的石英管中，将其放入快速凝固设备中，处于喷射位时调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为1.5mm，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至4.0×10－2Pa以下，充入0.05MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，调节喷射压为0.025MPa左右，调节铜轮转速为3000rmp，调节感应线圈电流为5.5A，加热熔化，获得连续的非晶合金薄带。其中旋淬用到的铜辊直径为22cm，冷却速度为105K/s，制备得到的非晶合金薄带宽度为3mm，厚度为30～35微米。
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将前驱体薄带浸泡于装有1mol/L的HF溶液的容器中，并将容器置于室温环境中，直至薄带表面没有气泡冒出，即腐蚀15h；
步骤五，超声粉末制备；
将碎薄带取出，用去离子水；然后置于无水乙醇当中，在超声频率为20KHz下超声处理30min，得到纳米多孔CuPd非晶合金粉末。
结构分析
由图4和图5可见，通过对去合金化后的XRD曲线观察，去合金化前后均只有漫散射峰，没有出现尖锐的晶化峰，说明该前驱体材料以及纳米多孔材料均为非晶态结构。图14为Zr60(CuPd)30Al10非晶合金去合金化后的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸约为7.6nm，平均孔径尺寸为5.08nm，孔隙率约为46.1％。
经实施例12方法制得的纳米多孔CuPd非晶合金粉末负载于泡沫镍网上作为析氢电极阴极，在1mol/L的KOH溶液中具有优异的析氢催化活性，其在电流密度为10mA/cm2时的析氢过电位为26.01mV，塔菲尔斜率为34.05mV/dec，其具有良好的HER稳定性；在经过长达22h的恒电流析氢测试后其催化活性几乎没有降低。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种用Cu－M系纳米多孔非晶合金制作一种片状析氢电极阴极的制备方法，其特征在于包括下列步骤：所述制作的片状析氢电极阴极厚度为30 μm～50 μm；
将Cu－M系纳米多孔非晶合金作为析氢电极阴极的催化材料时，在电流密度为时的析氢过电位为19 mV～175 mV，塔菲尔斜率为24.9 mV/dec～60.5 mV/dec；
制作片状析氢电极阴极包括有下列步骤：
步骤一，前驱体成分设计；
依据Cu－M系纳米多孔非晶合金的目标成分选取前驱体；
前驱体为Mg－CuM－Y；
M元素为PdNi、AuNi、AuAgPtPd、AuAgPtPdNi或AuAgPtPdNiRuRhOsIr；
Cu与M中每个元素的原子比为1:1；
步骤二，熔炼制母合金；
对步骤一配制的前驱体成分分别进行前熔炼与后熔炼制备母合金；
真空电弧的前熔炼；
将Mg－CuM－Y前驱体成分中除Mg、Ag以外的单质元素，其余元素放入真空电弧熔炼炉铜坩埚中进行熔炼，依次采用机械泵抽低真空至2.5Pa，扩散泵抽高真空至以下，充入0.05 MPa纯度为99.999%的氩气作为保护气氛，调节电流5A～10A，熔炼时间2～10min，熔炼3～5遍，得到成分均匀的前熔炼产物；
真空高频感应的后熔炼；
针对Mg－CuM－Y前驱体成分，按照前熔炼产物的质量称取所需的Mg元素、Ag元素，将其放入内壁涂覆氮化硼粉末的石墨坩埚中，并将其套在石英坩埚中，置于真空高频感应熔炼炉的感应线圈中进行熔炼，采用机械泵抽低真空至2Pa，再采用扩散泵抽高真空至以下，充入0.05 MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛，先调节电流4A～5 A，熔炼80 s～120 s，再调节电流3 A，熔炼10 s～30 s，熔炼3～4遍，得到成分均匀的后熔炼产物；
步骤三，单辊熔体旋淬法制前驱体条带；
将步骤二制备得到的后熔炼产物经打磨剪碎称量后，分别置于石英管中，将其放入快速凝固设备中，采用单辊熔体旋淬法制备得到相应不同成分前驱体薄带；
单辊熔体旋淬法的工艺参数为：
在喷射位时，调节石英管喷嘴与铜辊表面距离为：1.2 mm～2 mm；依次采用机械泵抽低真空至2.5 Pa，扩散泵抽高真空至以下，充入0.05 MPa纯度为99.999％的氩气作为保护气氛；调节喷射压为0.02 MPa～0.03 MPa，调节铜轮转速为2800～3000 r/min，调节感应线圈电流为4 A～6.5 A；加热熔化，获得连续的薄带厚度为28 μm～45 μm的前驱体薄带；
其中，旋淬用到的铜辊直径约为22 cm，冷却速度为；
步骤四，一步法去合金化处理制作纳米多孔非晶合金；
将步骤三中制得的前驱体薄带浸泡于装有酸溶液的容器中，并将容器置于中，一步法去合金化处理20 h～30 h直至薄带表面没有气泡冒出为止，制得Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带；
酸溶液分别为5 g/L的柠檬酸溶液、1 mol/L的HCl溶液、0.5 mol/L的溶液或者0.05 mol/L的HF溶液；
经步骤四处理后得到的纳米多孔CuPd非晶合金材料的截面微观形貌，表现出三维3D双连续纳米多孔结构，孔洞分布较均匀，平均系带尺寸为7 nm～13 nm；
步骤五，超声粉末制备；
步骤51，去离子水清洗；
将步骤四中获得的Cu－M系纳米多孔非晶合金的碎薄带，用去离子水进行清洗，得到洁净第一原料；
步骤52，超声制粉末；
将洁净第一原料置于无水乙醇中，在超声频率为10 KHz～20 KHz下进行超声处理30min～60 min，得到Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末，即阴极催化剂；
Cu－M系纳米多孔非晶合金粉末的粉末粒径为20 μm～30 μm；
步骤六，制作析氢电极阴极；
步骤61，配制阴极材料；
制作10 mg的析氢电极阴极材料，所需8 mg的阴极催化剂，1 mg的乙炔黑作为导电剂，1mg的聚四氟乙烯作为粘接剂；
在1 mL的无水乙醇中放入析氢电极阴极材料，并搅拌至均匀，得到阴极材料；
步骤62，液压制作阴极片；
将阴极材料均匀涂抹在长宽为1 cm×1 cm的洁净泡沫镍网上，采用液压式压片机在5MPa压力下压实，保持5 min后取出；然后在下干燥处理10 h～24 h，得到片状析氢电极阴极。
2.根据权利要求1所述的用Cu－M系纳米多孔非晶合金制作一种片状析氢电极阴极的制备方法，其特征在于：制得的Cu－M系纳米多孔非晶合金所需
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