一种适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）以铜箔为基底，用稀盐酸、纯水超声清洗；将铜箔转移到NaOH溶液中浸没，冰浴，滴加(NH4)2S2O8溶液，冰浴，取出铜箔，用纯水清洗，退火，得到生长于铜箔表面的Cu2O纳米棒；（2）在水热釜中，将生长于铜箔表面的Cu2O纳米棒作为牺牲模板，加入铱的盐溶液，再加入NH4F溶液和CH4N2O溶液，浸没，进行水热处理和沉淀反应，置于稀盐酸溶液中超声处理，离心清洗；（3）焙烧，冷却后洗涤，真空干燥，研磨。本发明专利技术提供的方法能制备得到具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂，催化活性好、化学耐久性长。耐久性长。耐久性长。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于水电解制氢
，具体涉及一种适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]氢气已经成为公认的未来理想能源的载体，它可由传统煤、石油、天然气等化石燃料制取，也可由风能、太阳能等清洁能源制取，可再生能源获取氢能被认为是“绿氢”。在众多制氢工艺中，质子交换膜（PEM）技术路线具有原料简单易得、结构紧凑、电流密度大、启动响应快、无温室气体排放、纯度高等优点。此外，PEM制氢技术非常适合与光伏、水电、风电等可再生能源联动，将“弃电”转换为化学能进行存储。
[0003]电解水主要涉及两个半反应过程，阴极的氢析出反应（HER）和阳极的氧析出反应（OER）。相较于阴极发生的HER反应，阳极OER反应过程更加的负载，也是制约PEM电解技术发展的主要瓶颈。OER的催化反应路径中通常涉及多步多电子的转移过程，同时存在多个含氧中间体的吸脱附过程。导致阳极需要更高的过电势去克服反应能垒，因而PEM电解水中主要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）以铜箔为基底，用稀盐酸、纯水超声清洗；随后将铜箔转移到NaOH溶液中浸没，冰浴0.5
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1h，然后向其中滴加(NH4)2S2O8溶液至体系的pH为6
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7，继续冰浴0.5
‑
2h，取出铜箔，用纯水清洗，得到Cu(OH)2前驱体材料，在N2保护下进行退火处理，得到生长于铜箔表面的Cu2O纳米棒；（2）在水热釜中，将所述生长于铜箔表面的Cu2O纳米棒作为牺牲模板，加入铱的盐溶液，然后加入NH4F溶液和CH4N2O溶液，将所述生长于铜箔表面的Cu2O纳米棒浸没，同步进行水热处理和沉淀反应，获得棒状阵列样品中间体，然后置于稀盐酸溶液中超声处理，离心清洗，得到催化剂前驱体；（3）将所述催化剂前驱体焙烧，冷却后先用稀盐酸溶液洗涤，再用水洗涤至清洗液中无氯离子，真空干燥，研磨。2.根据权利要求1所述适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述N2的流速为20
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100 sccm，所述退火处理的温度为300
‑
500 ℃，退火处理的时间为1
‑
2 h。3.根据权利要求2所述适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述水热处理的温度为100
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120 ℃，时间为6
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12 h。4.根据权利要求3所述适用于酸性水电解析氧的具有毛刺结构的中空纳米棒状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述超声处...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊来飞，陈丹，颜攀敦，张洁兰，张彬雁，邱晨曦，李岳锋，
申请(专利权)人：西安凯立新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：