【技术实现步骤摘要】
一种薄碳包覆钌\氧化钌纳米颗粒多孔结构催化剂的制备方法及应用
:
[0001]本专利技术涉及酸性电解水阳极催化剂,具体涉及一种薄碳包覆钌
\
氧化钌纳米颗粒多孔结构催化剂的制备方法及应用
。
技术介绍
:
[0002]通过光
/
电化学过程分解水将太阳能或电能转化为化学能来实现可持续能源的产生和存储,是能源结构调整中一个非常有应用前景的策略,受到了广泛的关注
。
作为水分解反应中重要半反应之一的析氧反应,由于涉及四电子反应过程,因而其本征反应动力学较缓慢,是整个水分解过程中的限速步骤;因此,发展一种高效电催化剂来提高析氧反应的动力学速率极其重要
。
[0003]目前,电解水析氧反应使用的催化剂主要依赖于贵金属
IrO2,然而高昂的价格严重限制了其在电解水技术中的大规模的应用
。RuO2相对于
IrO2而言,价格较为友好,同时具有较理想的电化学析氧活性,展现出替代
IrO2的巨大潜力,但是其电化学稳定性与后者仍存在一定的差距,存在较大的发展空间
。
对于电催化剂而言,载体在电子传导和物质传输过程起到了非常重要的作用,载体的正确选择会对催化剂本征活性起到相互促进的作用
。
因而通过简易策略设计具有独特微观结构的催化剂,并选择相匹配的载体至关重要,不仅可以实现电化学性能的最大化,同时可在一定程度降低使用成本,为催化剂的批量化制备和应用提供有利的技术支持
。
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种薄碳包覆钌
\
氧化钌纳米颗粒多孔结构催化剂的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:将聚乙烯吡咯烷酮分散于无水乙醇中,加入金属钌盐乙醇溶液,其中聚乙烯吡咯烷酮与金属钌盐的质量比为
1:1
~
1:5
,搅拌
0.5
~3小时后,继续加入吡咯,吡咯与乙醇溶剂的体积比为
1:100
~
1:50
,继续搅拌
0.5
~2小时,加入过硫酸铵,过硫酸铵跟吡咯的摩尔比为
5:1
~
1:1
,继续搅拌直至溶剂挥发完全,转移至烘箱中
80℃
进行干燥,冷却后研磨成粉末,先在惰性气氛下进行热处理,温度范围为
600
~
900℃
,热处理时间为2~4小时,待冷却后继续在空气中进行煅烧处理,煅烧温度范围为
300
~
600℃
,煅烧时间为
0.5
~4小时,即得超薄多孔碳层包覆钌
\
氧化钌纳米颗粒催化剂
。2.
根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:将聚乙烯吡咯烷酮分散于无水乙醇中,加入金属钌盐乙醇溶液,其中聚乙烯吡咯烷酮与金属钌盐的质量比为
1:1.86
~
1:3
,搅拌1‑2小时后,继续加入吡咯,吡咯与乙醇溶剂的体积比为
1:100
,继续搅拌
0.5
‑1小时后,加入过硫酸铵,过硫酸铵跟吡咯的摩尔比为
25:17
,继续搅拌直至溶...
【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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