本发明属于电催化硝酸根还原转氨催化剂的制备及应用，具体涉及一种多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法及其在硝酸根还原中的应用。
背景技术：
1、氨是基础工业化学品之一，不仅用于农业、纺织、制药、合成纤维和塑料等行业，而且因其高能量密度（4.3 kwh kg–1）和清洁排放，有望成为下一代存储介质和无碳能源载体。目前，合成氨技术主要依赖传统的haber-bosch工艺，但该工艺过程反应条件苛刻、能耗较高、co2排放量较大。因此，亟需发展绿色可持续的常温常压合成氨工艺。电催化硝酸根还原（no3rr）是一种理想的绿色合成氨策略，同时可应用于废水中硝酸根（no3−）污染的去除。然而，no3rr涉及多个电子和质子转移过程，且存在析氢反应（her）等竞争反应，导致no3rr的法拉第效率（fe）和选择性均较低。近年来，精准构筑no3rr电催化剂，实现高效合成氨逐步成为电催化领域的研究热点。
2、目前，许多关于no3rr电催化剂的研究是在由贵金属（pd、au和ag）或过渡金属（fe、co、ni和cu）组成的金属合金上进行的，因为它们独特的合金效应诱导了有利的电子结构和对反应中间体的吸附能力。然而，大多数研究都集中在二元合金上，而多组分合金的催化活性尚待探索。近年来，高熵合金（heas）由五种或五种以上等原子比或近等原子比的组元组成，生成简单的固溶体相。与传统合金不同，多元heas是多种主元共同作用的结果，而非单一某种元素的特有性质，具有占位无序和晶格有序的结构特点。此外，heas具有巨大的组成空间和复杂的表面活性位点，导致中间体的吸附空间变化。一些吸附性强的活性位点可以用来活化反应物，而一些吸附性弱的活性位点有利于产物的形成，以打破相互约束的限制，并提供非凡的催化性能，已被确认为多步反应的潜在高性能电催化剂。基于此，本发明以乙二醇作为溶剂和还原剂通过一步溶剂热法制备多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒，并将该高熵合金纳米颗粒作为催化剂应用于电催化硝酸根转氨，目前尚没有该方面的相关报道。
技术实现思路
1、本发明解决的技术问题是提供了一种多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，该方法以乙二醇作为溶剂和还原剂通过溶剂热成功合成了多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒，该高熵合金纳米颗粒作为电催化剂在电催化硝酸根还原转氨反应中表现出优异的硝酸根转氨活性及稳定性。
2、本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案：
3、一种多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于具体过程为：
4、步骤s1：将金属盐fe(ac)2•4h2o、cu(ac)2•h2o、ni(ac)2•4h2o、co(ac)2•4h2o和rucl3•3h2o加入到乙二醇溶液中于室温搅拌混合均匀得到物料a，其中乙二醇既作为溶剂又作为还原剂用于将金属盐还原为金属纳米颗粒；
5、步骤s2：将步骤s1混合均匀的物料a转移至聚四氟乙烯反应釜中，再置于鼓风干燥箱中于120~180℃反应10~14h，然后自然冷却至室温得到物料b；
6、步骤s3：将步骤s2得到的物料b进行过滤，并用去离子水和无水乙醇反复冲洗至少三次，再经过真空干燥得到目标产物多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒，该高熵合金纳米颗粒作为电催化剂用于电催化硝酸根还原转氨反应。
7、进一步优选，步骤s1中金属盐的投料摩尔比为fe(ac)2•4h2o：cu(ac)2•h2o：ni(ac)2•4h2o：co(ac)2•4h2o：rucl3•3h2o=1:1:1:1:1:1。
8、进一步优选，步骤s2中的反应条件为于150℃反应12h。
9、本发明所述的一种多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于具体步骤为：
10、步骤s1：将摩尔量均为1mmol的金属盐fe(ac)2•4h2o、cu(ac)2•h2o、ni(ac)2•4h2o、co(ac)2•4h2o和rucl3•3h2o加入到30ml的乙二醇溶液中于室温搅拌混合均匀得到物料a；
11、步骤s2：将步骤s1混合均匀的物料a转移至50ml聚四乙烯反应釜中，再置于鼓风干燥箱中于150℃反应12h，然后自然冷却至室温得到物料b；
12、步骤s3：将步骤s2得到的物料b进行过滤，并用去离子水和无水乙醇反复冲洗至少三次，再于80℃真空干燥得到目标产物多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒。
13、本发明所述多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒在硝酸根还原中的应用，该高熵合金纳米颗粒作为电催化剂在电催化硝酸根还原转氨反应中表现出优异的硝酸根转氨活性及稳定性，法拉第效率达94.50%，氨产率为8414.5μg/h/cm2，在流动电解池中平均法拉第效率高达94.5%，并且稳定性可达45h。
14、本发明与现有技术相比具有以下优点和有益效果：
15、1、本发明通过一步溶剂热方法制备，方法简单易行，成本低；
16、2、本发明制备feconicuru 高熵合金纳米颗粒由五种阳离子前驱物（fe2+，co2+，ni2+，cu2+和ru3+）以等摩尔比合成，乙二醇同时作为溶剂和还原剂，该方法的关键是同时还原所有的金属前驱体形成高熵固溶合金。
17、3、本发明所构建的高熵合金纳米颗粒具有高度无序的结构，以及不同元素形成的广泛可调吸附能区间，满足硝酸根转氨催化剂的本质需求，并且其伴随的高度混合熵带来的稳定性，使高熵合金在电催化硝酸根转氨中发挥了其巨大的潜能。
18、4、本发明制备的feconicuru高熵合金纳米颗粒在中性条件下表现出优异的硝酸根还原活性，法拉第效率达94.50%，氨产率为8414.5μg/h/cm2，为了探究其工业应用前景，在流动电解池中平均法拉第效率高达94.5%，并且稳定性可达45h，为硝酸盐转氨的实际应用提供理论基础与技术支撑。
1.一种多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于具体过程为：
2.根据权利要求1所述的多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤s1中金属盐的投料摩尔比为fe(ac)2•4h2o：cu(ac)2•h2o：ni(ac)2•4h2o：co(ac)2•4h2o：rucl3•3h2o=1:1:1:1:1:1。
3.根据权利要求1所述的多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于：步骤s2中的反应条件为于150℃反应12h。
4.根据权利要求1所述的多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒的制备方法，其特征在于具体步骤为：
5.根据权利要求4所述的方法制备的多位点feconicuru高熵合金纳米颗粒在硝酸根还原中的应用，该高熵合金纳米颗粒作为电催化剂在电催化硝酸根还原转氨反应中表现出优异的硝酸根转氨活性及稳定性，法拉第效率达94.50%，氨产率为8414.5μg/h/cm2，在流动电解池中平均法拉第效率高达94.5%，并且稳定性可达45h。
