一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法及其应用，本发明专利技术通过将包含聚合物和含铱化合物的混合溶液均匀涂覆在处理后的导电基底上，然后在空气氛围中煅烧让含铱化合物转化为氧化铱的同时让聚合物发生分解，得到具有粒径小、无定型且具有多孔结构的氧化铱纳米粒子材料，并用等离子体发生器除去残留在氧化铱纳米粒子材料上聚合物，使氧化铱纳米粒子表面富含羟基。本发明专利技术利用混合溶液中聚合物形成的薄膜解决含铱化合物煅烧生成氧化铱纳米粒子时发生团聚形成大颗粒的问题，从而得到小粒径的氧化铱纳米粒子。此外，本发明专利技术还用等离子体发生器除去煅烧过程中残留的聚合物，增大氧化铱纳米粒子的接触面积，从而提高氧化铱纳米粒子的催化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法及其应用
本专利技术属于贵金属催化剂电化学分解水制氢析氧领域，具体涉及一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法及其应用。
技术介绍
随着煤、石油、天然气等不可再生能源的快速消耗以及日益严峻的环境污染问题，人们迫切需要使用如风能、太阳能等可再生清洁能源来替代化石燃料。由于风能和太阳能等来自自然因素的不连续性和波动性，因而需要通过大力发展高效低廉的能量转换和存储技术来实现，例如采用锂离子电池等储能装置或电解水制氢装置等。氢气由于热值高、清洁无污染，是未来最理想的绿色能源载体。而其中最完美的清洁利用氢能闭合回路则是以氢气作为载体，通过可再生清洁能源产生的电能进行电解水制氢，燃料电池用氢产生电能，整个过程不产生任何污染物。然而，这个回路中的关键一环电催化析氧反应(OER)属于热力学上坡反应，涉及复杂的四质子耦合电子转移过程，并且缓慢的动力学过程对大规模使用这些可再生能源装置带来了巨大挑战。因此，开发高效且耐用的OER催化剂以降低反应壁垒，提高转换效率至关重要。目前，电解水制氢装置主要有三种类型：碱性电解池，固态氧化物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/n步骤S1：将包含聚合物和含铱化合物的混合溶液均匀涂覆在处理后的导电基底上，干燥后获得沉积在导电基底上的薄膜材料，该薄膜材料由聚合物形成并且含铱化合物均匀分散在聚合物形成的薄膜材料中；/n步骤S2：将步骤S1得到的薄膜材料在250～600℃进行煅烧，获得沉积在处理后的导电基底上并具有粒径小、无定型以及具有多孔结构的氧化铱纳米粒子材料；/n步骤S3：将步骤S2获得的氧化铱纳米粒子材料用等离子体发生器除去残留在氧化铱纳米粒子材料上的聚合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1：将包含聚合物和含铱化合物的混合溶液均匀涂覆在处理后的导电基底上，干燥后获得沉积在导电基底上的薄膜材料，该薄膜材料由聚合物形成并且含铱化合物均匀分散在聚合物形成的薄膜材料中；
步骤S2：将步骤S1得到的薄膜材料在250～600℃进行煅烧，获得沉积在处理后的导电基底上并具有粒径小、无定型以及具有多孔结构的氧化铱纳米粒子材料；
步骤S3：将步骤S2获得的氧化铱纳米粒子材料用等离子体发生器除去残留在氧化铱纳米粒子材料上的聚合物。


2.根据权利要求1所述的一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的导电基底使用前需进行预处理，其预处理具体为：首先将导电基底依次置于丙酮、乙醇中进行超声处理，再将处理后的导电基底用去离子水清洗并干燥，然后将干燥后的导电基底置于等离子体发生器清洗机中并在空气的氛围中进行处理，最终获得处理后的导电基底。


3.根据权利要求2所述的一种氧化铱纳米粒子催化剂的制备方法，其特征在于，所述导电基底为氟掺杂氧化锡、铟掺杂氧化锡、金属钛片、碳布、碳纸中的任意一种。


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【专利技术属性】
技术研发人员：蔡金光，关宏泰，吕超，胡存，王双，曾甯，罗军洪，石岩，宋江锋，张志，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院材料研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51