一种自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂及其制备方法与应用；将泡沫铜作为阳极进行氧化，得到自支撑Cu(OH)2纳米线；将自支撑Cu(OH)2纳米线浸入IrCl3·

【技术实现步骤摘要】
一种自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电解水催化析氧
，具体涉及一种CuO负载Ir单原子电催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]可再生能源耦合电解水生产氢替代传统的化石燃料，是缓解能源危机和环境污染的重要途径。水的电解涉及阳极析氧，其动力学极其缓慢，必需高效的电催化剂来降低过电势。目前，标准的析氧电催化剂是RuO2和IrO2等贵金属氧化物，但其资源稀缺、价格高、耐久性差，严重制约了其大规模应用。因此，开发廉价、高效、稳定的析氧电催化剂至关重要。
[0003]近几年来，为了实现贵金属电催化剂的高效和廉价，研究者开发了原子利用率极高的单原子催化剂。金属单原子通常负载在比表面积高、锚定点丰富的载体上，二者互作用形成原子界面，其独特的多组分协同效应可以优化析氧反应的路径，提高反应动力学。不仅如此，高负载量的单原子催化剂可缩短活性位点的间距，增强活性位点间的相互作用，优化中间物的吸附和脱附行为，提高固有活性。然而，单原子催化剂的合成通常需要很高的温度，能耗高，工艺复杂，条件苛刻，生产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂，其特征在于：由泡沫铜基底、CuO纳米线和Ir单原子组成，其中，Ir单原子∶CuO纳米线的质量比为1∶(19～999)；所述CuO纳米线在泡沫铜基底上的负载量为4～12mg/cm2。2.一种自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将清洗后的泡沫铜浸入碱溶液中作为阳极，施加恒定的电流进行氧化，洗涤，干燥，得到自支撑Cu(OH)2纳米线；(2)将经过步骤(1)制得的自支撑Cu(OH)2米线浸入IrCl3·
xH2O溶液中进行固
‑
液反应，洗涤，干燥，得到含Ir自支撑前驱体；(3)将经过步骤(2)所得的含Ir自支撑前驱体煅烧，即得自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂。3.如权利要求2所述的自支撑CuO负载Ir单原子电催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，泡沫铜的厚度为0.5～1.5mm，纯度为99.9％以上；所述碱溶液为KOH溶液和NaOH溶液中的一种，碱溶液浓度为1～3mol/L；所述电流的密度为15～25mA/cm2，氧化时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：康龙田，徐晓，
申请(专利权)人：闽都创新实验室，
类型：发明
国别省市：