【技术实现步骤摘要】
一种碱性电解水阴极催化剂、其制备方法及应用
:
[0001]本专利技术涉及电催化
,具体涉及一种碱性电解水阴极催化剂,其制备方法及应用
。
技术介绍
:
[0002]在具有可替代性的各类候选能源载体当中,氢能由于能量密度高,消耗过程无污染,表现出替代传统化石能源的巨大潜力
。
目前氢的来制取主要来自化学重整和电解两种方式,其中,通过电解途径不仅可以实现对间歇性能源的有效利用,同时电解产物较纯净
、
无其他伴生污染,而化学重整方式,由于存在成本较高以及产生温室气体等问题,因而,在一定程度上要逊色于电解水技术,由此可预见,电解水技术将是未来制取绿氢的一个主流途径
。
[0003]基于酸性环境的电解水技术,由于酸性介质对金属材料的强腐蚀性,对催化材料提出了较严苛的要求,使得可供选择的催化剂种类十分有限,尤其是对于非贵金属基催化剂,同时对器件的耐腐蚀性亦提出了较高的要求,无形中增加了该技术的使用成本
。
而发展碱性环境下的聚合物膜电解水技术可以在很大程度上克服大部分催化材料耐腐蚀性不足问题,为非贵金属类催化剂的应用提供了广阔的空间
。
在碱性介质中的析氢动力学速率要远慢于酸性下的速率,对于金属铂催化剂而言亦是如此,同时由于贵金属资源较稀缺且价格昂贵,因而寻找其他非铂过渡金属替代金属铂,并改善其在碱性介质中的动力学速率至关重要
。
技术实现思路
:
[0004]本专利技术的目的是提供一种 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种碱性电解水阴极催化剂,其特征在于,所述催化剂由蓬松多孔复合碳载体和均匀负载在其上的氧化钼修饰的钌纳米颗粒所组成,纳米颗粒的粒径分布范围为1~
3nm
,钌负载量为1~
10wt.
%,钼负载量为
0.1
~
10wt.
%,氧化钼与钌之间形成了异相界面,所述的蓬松多孔复合碳载体由加入的碳载体和原位生成的多孔性碳载体复合而成
。2.
权利要求1所述碱性电解水阴极催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:水溶性纤维素或水溶性纤维素钠盐分散于水溶液中,加入碳载体,搅拌后,加入钼酸铵溶液,继续搅拌,然后加入三氯化钌水溶液,继续搅拌一段时间,离心去除上清液,收集离心产物并真空干燥,于惰性气氛下
500
~
800℃
进行高温热解,温控程序为:以2~
10℃/min
的升温速率升至特定温度
500
~
800℃
,然后在特定温度
500
~
800℃
下恒温处理1~5小时,待自然降至室温后,得到催化材料
。3.
根据权利要求2所述的催化剂的制备方法,其特征在于,水溶性纤维素为甲基纤维素
、
羟丙基纤维素中的至少一种;水溶性纤维素钠盐为羧甲基纤维素钠
、
羟乙基纤维素钠中的至少一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:曾黎明,吴岱丰,周庆,
申请(专利权)人:广东省科学院资源利用与稀土开发研究所,
类型:发明
国别省市:
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