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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水电解制氢领域,具体而言,涉及一种负载型氧化铱催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、氢能是一种可再生的绿色理想能源,电解水产生的氢气具有纯度高,易于收集储存等优势,是制备氢能的关键技术。从技术角度看,质子交换膜(pem)电解水技术的电流密度高、电解槽体积小、利于快速变载,与风电、光伏具有良好的匹配性,但pem水电解技术中阳极一侧氧析出反应较慢的动力学速度以及较高的过电势使析氧催化剂的研发成为实现pem水电解技术大规模推广应用的重要努力方向,通常析氧催化剂需采用贵金属导致成本昂贵,因此通常采用负载型贵金属催化剂以降低贵金属载量,降低成本,但是目前负载型析氧催化剂通常具有活性不足的现象。
技术实现思路
1、本申请提供了一种负载型氧化铱催化剂及其制备方法,该制备方法能够有效提升负载型氧化铱催化剂的催化活性。
2、本申请的实施例是这样实现的:
3、在第一方面,本申请示例提供了一种负载型氧化铱催化剂的制备方法,其包括:
4、将金属氧化物载体以及多元醇的水溶液混合,然后加入部分铱前驱体,液相还原,得到铱/金属氧化物载体;
5、将铱/金属氧化物载体、余下的铱前驱体以及熔盐混合并分散,在含氧气氛下于大于400且小于等于600℃退火,随后随炉冷却;
6、其中,熔盐包括硝酸盐及熔点高于硝酸盐的氯盐,氯盐和硝酸盐的摩尔比为10~30:1。
7、本申请提供的制备方法,通过先将部分铱前驱体进行液相还原,然后将液相还原得到的铱/金
8、在一些实施例中,加入部分所述铱前驱体之前,所述制备方法还包括:
9、将可溶性阳离子聚合物与所述金属氧化物载体以及所述多元醇的水溶液混合,以使所述可溶性阳离子聚合物对所述金属氧化物载体的表面改性。
10、在一些实施例中,可溶性阳离子聚合物包括聚乙烯亚胺、水性聚氨基酯、水性壳聚糖以及二乙氨乙基葡聚糖中的至少一种。
11、在一些实施例中,可溶性阳离子聚合物与金属氧化物载体之间的摩尔比为1.5~4:1。
12、在一些实施例中,以铱元素计,余下的铱前驱体和硝酸盐的摩尔比1:10~50。
13、可选地,硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾,氯盐为氯化钠或氯化钾。
14、在一些实施例中,退火的温度为475~525℃。
15、可选地,退火的时间为30~90min。
16、在一些实施例中,以铱元素计,部分铱前驱体与余下的铱前驱体的质量比为1:5~5:1。
17、可选地,部分铱前驱体的质量大于余下的铱前驱体的质量。
18、在一些实施例中,液相还原的温度为140~180℃,液相还原的时间为至少3h。
19、可选地,以铱元素计,多元醇和部分铱前驱体的添加量之比为200ml:1.5~1.9g。
20、在一些实施例中,铱前驱体包括氯铱酸、铱氯酸钾水合物和铱氯酸钠水合物中的至少一种。
21、可选地,金属氧化物载体包括氧化钛、氧化锆、氧化钨、二氧化锡、氧化铈、五氧化二铌、五氧化二钽、氧化锡锑的至少一种。
22、在一些实施例中,制备方法还包括在随炉冷却后,对获得的产物进行清洗以去除熔盐,烘干,获得负载型氧化铱催化剂。
23、在第二方面,本申请示例提供了一种负载型氧化铱催化剂,其由本申请第一方面提供的制备方法制得。
24、本申请提供的由上述制备方法制得的负载型氧化铱催化剂中,铱粒子粒径细小且均匀的分布于金属氧化物载体上,并且制备的负载型氧化铱催化剂较为分散,有利于暴露更多的活性位点,有效提升负载型氧化铱催化剂的活性。
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1.一种负载型氧化铱催化剂的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入部分所述铱前驱体之前,所述制备方法还包括:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性阳离子聚合物包括聚乙烯亚胺、水性聚氨基酯、水性壳聚糖以及二乙氨乙基葡聚糖中的至少一种;
4.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,以铱元素计,所述余下的铱前驱体和所述硝酸盐的摩尔比1:10~50;
5.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述退火的温度为475~525℃;
6.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,以铱元素计,所述部分铱前驱体与所述余下的铱前驱体的质量比为1:5~5:1;
7.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述液相还原的温度为140~180℃,所述液相还原的时间为至少3h;
8.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述铱前驱体包括氯铱酸、铱氯酸钾水合物和铱氯酸钠水合物中的至少一种;
>9.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括在随炉冷却后,对获得的产物进行清洗以去除所述熔盐,烘干,获得所述负载型氧化铱催化剂。
10.一种负载型氧化铱催化剂,其特征在于,其由权利要求1~9任意一项所述的制备方法制得;
...【技术特征摘要】
1.一种负载型氧化铱催化剂的制备方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,加入部分所述铱前驱体之前,所述制备方法还包括:
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述可溶性阳离子聚合物包括聚乙烯亚胺、水性聚氨基酯、水性壳聚糖以及二乙氨乙基葡聚糖中的至少一种;
4.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,以铱元素计,所述余下的铱前驱体和所述硝酸盐的摩尔比1:10~50;
5.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述退火的温度为475~525℃;
6.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:郭豪,陈胜,管强强,狄淑贤,王家稷,丁靖,
申请(专利权)人:苏州擎动动力科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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