一种可负载型IrRu合金纳米片催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可负载型IrRu合金纳米片催化剂及其制备方法，该IrRu合金纳米片具有纳米和/或亚纳米尺寸厚度；该制备方法，工艺简单，普适性好，可根据催化剂应用类型的需求选择针对性载体，将水合物氯化铱和三氯化钌的金属前驱体、还原剂及载体于有机溶剂中充分混合，在加热搅拌的反应条件下，IrRu合金纳米片可于载体表面进行可控生长。该催化剂在酸性和碱性电解液中分别表现出优异的电催化析氧反应(OER)性能。应(OER)性能。应(OER)性能。

【技术实现步骤摘要】
一种可负载型IrRu合金纳米片催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料电催化
，具体涉及一种可负载型IrRu合金纳米片催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]全球能源危机、环境污染和气候变化严重影响人类社会的可持续发展。开发并利用绿色、高效的清洁能源是缓解以上问题的有效途径。氢，作为新一代最具发展潜力的清洁能源之一，可以通过电化学的方法以环保、高纯的方式生产。其中，质子交换膜(PEM)电解水制氢技术的运行电流密度高、能耗低、产氢压力高，适应可再生能源发电的波动性特征、易于与可再生能源消纳相结合，是电解水制氢的一项适宜方案。PEM电解水主要包括两个半反应：阳极析氧反应(OER)和阴极析氢反应(HER)。酸性介质中，阴极两电子途径的HER过程较容易，所需的Pt催化剂可降至0.1mg/cm2以下。而阳极OER涉及多步质子和电子转移，其缓慢的动力学导致PEM电解水的主要效率损失(过电位>1.5V，理论最小值为1.23V)，加之阳极催化剂在酸性和高氧化环境下的快速降解也严重阻碍PEM电解水技术的发展。因此，开发酸性条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可负载型IrRu合金纳米片催化剂，其特征在于：所述催化剂包括载体和负载于所述载体上的IrRu合金纳米片，所述IrRu合金纳米片的厚度为0.6～1.5nm，且所述IrRu合金纳米片中Ir和Ru的摩尔比为9:1～3:1。2.根据权利要求1所述的可负载型IrRu合金纳米片催化剂，其特征在于，所述载体为一维Pd纳米线、一维Au纳米线、一维Ag纳米线、一维碳纤维或二维石墨烯。3.一种用于制备根据权利要求1或2所述的可负载型IrRu合金纳米片催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：(1)制备金属前驱体溶液将水合氯化铱IrCl3·
xH2O、三氯化钌RuCl3及还原剂溶于有机溶剂中以制备所述金属前驱体溶液；(2)制备载体溶液将载体溶于有机溶剂中以制备所述载体溶液；(3)制备可负载型IrRu合金纳米片催化剂将上述步骤(1)中制备的金属前驱体溶液与上述步骤(2)中制备的载体溶液以体积比为1:10～10:1的比例相混合形成混合溶液，常温下搅拌该混合溶液1～24h；随后，将搅拌好的混合溶液移入反应容器中，在60～200℃反应温度的加热下继续搅拌1～24h，然后停止加热搅拌，待所述混合溶液冷却至室温后再将其经过4000～9000r/min的离心处理5min，然后用乙醇溶液清洗两次，即可获得所述可负载型IrRu合金纳米片催化剂；其中，所述水合氯化铱IrCl3·
x...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少军，陶璐，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：