一种PEM水电解用催化剂、制备方法及其用途技术

本发明专利技术涉及一种PEM水电解用催化剂、制备方法及其用途。所述PEM水电解用催化剂，包括：载体以及活性成分，所述载体选自球形或介孔载体，球形载体的粒径为10～500nm，介孔载体的孔径为5～500nm，所述活性成分为纳米氧化铱，以催化剂的质量为100％计，载体的质量为20％

【技术实现步骤摘要】
一种PEM水电解用催化剂、制备方法及其用途


[0001]本专利技术涉及水电解
，具体涉及一种PEM水电解用催化剂、制备方法及其用途。

技术介绍

[0002]质子交换膜(PEM)电解水的特点是电流密度高、产氢高纯度、响应快且可直接输出高压氢气。当与太阳能、风能和水力发电等可再生能源相结合时，水电解是一种可行的制氢方法。
[0003]PEM水电解制氢的瓶颈之一在于成本和寿命。在电解槽的成本来源中，铂系贵金属催化剂约占整个电解槽的成本的10％以上。相比可通过产业化降低质子交换膜、钛流场板等部件的材料成本，作为贵金属铂和铱的催化剂的成本会一定程度因为使用量的增加会显著的增长。
[0004]此外，缓慢的析氧反应(OER)是PEM水电解槽的瓶颈反应，也是决定了电解水的整体效率的重要环节。目前，相较于阴极用铂碳催化剂的析氢反应(HER)，OER需要更多的贵金属催化剂来促进，迄今为止只有氧化铱能满足阳极OER高电位强氧化的条件。铱是地壳中含量最少的元素之一，在地壳岩石中的平均质量分数约为0.001ppm。相比之下，铂(0.005ppm)的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PEM水电解用催化剂，其特征在于，包括：载体以及活性成分，所述载体选自铂黑、球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形碳化硅、球形结晶碳粉、球形五氧化二钽、介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅或介孔五氧化二钽中的任意一种或者至少两种的组合；所述球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形结晶碳粉、球形碳化硅和球形五氧化二钼的粒径独立地为10～500nm；所述介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅和介孔五氧化二钼的孔径独立地为5～500nm；所述活性成分为纳米氧化铱，以催化剂的质量为100％计，载体的质量为20％
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80％，活性成分的质量为80％
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20％。2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为球形氮化钛。3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形结晶碳粉、球形碳化硅和球形五氧化二钼的粒径独立地为10
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50nm。4.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅和介孔五氧化二钼的孔径独立地为5
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50nm。5.一种如权利要求1
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4任一项所述的PEM水电解用催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：马炬刚，杨福源，欧阳明高，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：