一种PEM电解水Ir/MnO2负载型催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种PEM电解水Ir/MnO<subgt;2</subgt;负载型催化剂及其制备方法，属于PEM电解水制氢催化剂领域，该催化剂为Ir纳米颗粒通过阳离子交换法均匀负载于高价态Nb<supgt;+5</supgt;改性的MnO<subgt;2</subgt;纳米棒上，其中Nb含量为1‑3wt.％，Ir负载量为5‑10wt.％，所述催化剂适用于全pH体系；得益于高价态Nb<supgt;+5</supgt;元素掺杂改性，Nb‑MnO<subgt;2</subgt;载体改善了低电导率和高Mn溶出率等缺点。棒状结构的Nb改性的MnO<subgt;2</subgt;可以起到类似电子导线的作用，提高电子转移速率使Ir可以源源不断的得到电子进行催化反应。贵金属Ir可以作为析氧反应的活性中心，催化析氧反应高效进行，两者协同作用各司其职，导致Ir/Nb‑MnO<subgt;2</subgt;催化剂相较于IrO<subgt;2</subgt;催化剂性能有着明显提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于pem电解水制氢领域，涉及一种pem电解水ir/mno2负载型催化剂及其制备方法，具体涉及将ir负载于nb元素掺杂改性mno2纳米棒载体上的ir/nb-mno2负载型催化剂及其制备方法，该催化剂可作为电催化分解水制氢的阳极催化剂应用。

技术介绍

1、面对日益严峻的气候变化和能源危机,开发利用清洁可再生能源是当下的迫切需求。其中，氢能作为一种高效、清洁的次世代能源,具有重要的战略意义。这是因为：第一，氢能可以大规模储存间歇性可再生能源,提高可再生能源比例,实现能源结构的低碳化；第二，氢能应用范围广泛,既可在需求端发电,也可用于燃料电池汽车等交通工具,助推交通电动化；第三，氢能环保高效,使用时只产生水,能有效减少碳排放和污染；第四，氢能加速构建供需、产储运一体化的新型能源体系,提高能源体系的灵活性和安全性；第五，发展氢能产业能够带动相关技术创新,推动经济发展与环境优化的双赢。

2、总之，氢能作为一种理想的绿色替代能源,其重要性正在日益凸显。大力发展氢能对保护环境与应对气候变化意义重大。

3、电解水制氢技术绿色环保、操作简便本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PEM电解水Ir/MnO2负载型催化剂，其特征在于：先利用高价态Nb+5掺杂MnO2形成Nb-MnO2载体，然后通过阳离子交换法实现Ir纳米颗粒均匀负载于Nb-MnO2上形成Ir/Nb-MnO2负载型催化剂；所述高价态Nb+5掺杂用于在增加Nb-MnO2载体电导率的同时抑制Mn的溶出；其中Nb掺杂量为1-3wt.％，Ir负载量为5-10wt.％。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述Ir纳米颗粒的直径为1-2nm。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：所述Nb-MnO2载体为纳米棒结构，其平均直径为30nm、平均长度为400nm。...

【技术特征摘要】

1.一种pem电解水ir/mno2负载型催化剂，其特征在于：先利用高价态nb+5掺杂mno2形成nb-mno2载体，然后通过阳离子交换法实现ir纳米颗粒均匀负载于nb-mno2上形成ir/nb-mno2负载型催化剂；所述高价态nb+5掺杂用于在增加nb-mno2载体电导率的同时抑制mn的溶出；其中nb掺杂量为1-3wt.％，ir负载量为5-10wt.％。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述ir纳米颗粒的直径为1-2nm。

3.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于：所述nb-mno2载体为纳米棒结构，其平均直径为30nm、平均长度为400nm。

4.一种如权利要求1-3任一项所述的一种pem电解水ir/mno2负载型催化剂的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋，邓润旭，高世鑫，刘健，栗云彦，张潇，唐玲，
申请(专利权)人：云南贵金属实验室有限公司，
类型：发明
国别省市：