一种铱钛催化剂及其制备方法和应用、质子交换膜水电解槽技术

本公开涉及一种铱钛催化剂及其制备方法和应用、质子交换膜水电解槽。所述铱钛催化剂包含铱与钛的非晶态氧化物，所述铱钛催化剂的XRD谱图只在30～35

【技术实现步骤摘要】
一种铱钛催化剂及其制备方法和应用、质子交换膜水电解槽


[0001]本公开涉及铱钛催化剂领域，具体地，涉及一种铱钛催化剂及其制备方法和应用、质子交换膜水电解槽。

技术介绍

[0002]质子交换膜电解水制氢技术相比于碱水电解技术具有响应速度快、电流密度大、工作负荷范围宽、氢气纯度高等优点，尤其是利用可再生能源发电进而电解水制氢领域具有无可比拟的优势，是未来获取绿氢的主要方式。阳极催化剂是质子交换膜电解水制氢的关键材料之一，是PEM水电解制氢的主要速控步骤。目前商业PEM电解水装置基本使用的都是氧化铱或者铱黑催化剂，贵金属铱的价格昂贵(～1000元/g)，并且用量达到1
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2mg/cm2，因此降低阳极铱的用量是PEM电解水大规模应用的重要突破口之一。氧化钛具有较高的比表面积和良好的耐酸性，是一种较为理想的贵金属催化剂掺杂组分。
[0003]文献报道的IrTi复合催化剂的制备方法主要是Adams Fusion法(IrO2
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TiO2:A High
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Surface
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铱钛催化剂，其特征在于，包含铱与钛的非晶态氧化物，所述铱钛催化剂的XRD谱图只在30～35
°
出现无定型峰包。2.根据权利要求1所述的铱钛催化剂，其特征在于，所述铱钛催化剂具有如下特征：将所述铱钛催化剂以XPS分析测定的Ir/Ti摩尔比记为M1；将所述铱钛催化剂以XRF分析测定的Ir/Ti摩尔比记为M2；如下式(1)定义的M0为1.20～1.55之间的任意值；M0＝M1/M2ꢀꢀꢀꢀ
式(1)。3.根据权利要求1所述的铱钛催化剂，其特征在于，所述铱钛催化剂的粒径为2～10nm；可选地，所述铱钛催化剂的化学组成为Ir
x
Ti1‑
x
O2；其中，x为0.4～0.7之间的任意数值。4.根据权利要求1所述的铱钛催化剂，其特征在于，所述铱钛催化剂的XRD谱图中没有IrO2的(110)晶面衍射峰，且没有IrO2的(101)晶面衍射峰。5.根据权利要求1所述的铱钛催化剂，其特征在于，所述铱钛催化剂的XPS谱图的Ir 4f特征峰中包含Ir(IV)特征峰和Ir(III)特征峰，所述铱钛催化剂具有如下特征：将所述铱钛催化剂XPS谱图的Ir(III)特征峰的峰面积记为Q1；将所述铱钛催化剂XPS谱图的Ir(IV)特征峰的峰面积记为Q2；如下式(2)定义的Q0为0.35～0.41之间的任意数值；Q0＝Q1/(Q1+Q2)
ꢀꢀꢀꢀ
式(2)。6.一种制备铱钛催化剂的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将铱源、钛源、络合剂和水混合，调节混合物料的pH为6～10，经反应得到第一物料，其中所述络合剂选自C4～C8有机多元酸及其可溶性盐；S2、分离出所述第一物料中的水，得到铱钛催化剂前驱体；S3、在含氧气氛下，对所述铱钛催化剂前驱体进行焙烧处理。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾方伟，张聪，米万良，郑路凡，赵熙康，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：