【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工，尤其涉及耐酸负载型催化剂及其制备方法和用途。
技术介绍
1、氢-水电化学转化是一种理想的、无化石原料使用的可持续能源系统。然而，该能源系统中两种核心技术的能量转换，即电解水和燃料电池，仍有很大的改进空间。电化学过程是这些能量转换技术的核心，包括水电解技术中的析氢反应(her)和析氧反应(oer)，氢氧燃料电池中的氧还原反应(orr)和氢氧化反应(hor)。其中orr和oer都具有显著的活化能垒，严重限制了利用orr和oer的能量转换设备的整体性能。与碱体系相比，酸催化体系更适用于商业化，因为质子交换膜(酸性)已成功开发并大规模应用。但是，在强电化学腐蚀和酸性腐蚀性环境中，催化剂易从电极上溶解和脱落，导致其活性和稳定性显著降低，限制其长期使用。因此，设计和开发可实现高活性以及长期稳定且能与商业催化剂媲美的低贵金属催化剂对电解水和燃料电池技术的大规模推广至关重要。
2、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提供一种耐酸负载型催化剂，其可以在强电化学腐蚀和酸腐蚀环境中实现大电流密度以及超长期稳定性，可以用于酸性电解水阳极和燃料电池阴极材料。
2、在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种耐酸负载型催化剂，耐酸负载型催化剂包括：
3、载体，所述载体包括in2o3、fe3o4、co3o4和mno2中的至少一种；
4、贵金属，所述贵金属负载于所述载
5、进一步地，基于所述耐酸负载型催化剂的总质量，所述贵金属的负载量为大于0小于等于30wt％。
6、进一步地，所述贵金属以贵金属氧化物的形式提供，所述贵金属氧化物包括ir o2或ruo2。
7、在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种前面所述的耐酸负载型催化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
8、将贵金属负载于载体的至少部分表面；
9、其中，所述载体包括in2o3、fe3o4、co3o4和mno2中的至少一种，所述贵金属包括pt、ir或ru中的至少一种。
10、进一步地，所述制备方法包括以下步骤：
11、将所述载体与所述贵金属对应的酸溶液混合后进行光化学沉积；
12、将所述光化学沉积得到的产物进行焙烧，得到所述耐酸负载型催化剂。
13、进一步地，贵金属对应的酸溶液包括氯铂酸溶液、氯铱酸溶液和氯化钌溶液中的至少一种。
14、进一步地，所述光化学沉积的时间大于0小于等于3h，温度为20～30℃，气氛为惰性气氛。
15、进一步地，所述焙烧的气氛为空气气氛或者惰性气氛。
16、进一步地，所述焙烧的温度为400～500℃。
17、在本专利技术的另一方面，本专利技术提供了一种前面所述的耐酸负载型催化剂在电解水和/或在燃料电池中的用途。
18、本专利技术实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：
19、本专利技术的耐酸负载型催化剂中，贵金属含量可控，贵金属在载体表面上分布均匀，活性位点充分暴露；贵金属与载体之间由于界面电子转移产生的强相互作用，优化了内部电子结构，以及强相互作用带来的贵金属脱落集聚，奥氏熟化的降低，催化剂的稳定性也得到了改善，使得催化剂在酸性介质中具有优异的耐酸腐蚀性，将其应用于氧催化反应，可以降低氧催化反应的过电势。将本专利技术的耐酸负载型催化剂用于酸性电解水阳极和燃料电池中阴极电极材料，可以提高酸性电解水和燃料电池的催化活性并且具有长期的稳定性。另外，本专利技术的耐酸负载型催化剂成本低于商业催化剂，适于大规模生产和应用。
20、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种耐酸负载型催化剂，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的耐酸负载型催化剂，其特征在于，基于所述耐酸负载型催化剂的总质量，所述贵金属的负载量为大于0小于等于30wt％。
3.根据权利要求1或2所述的耐酸负载型催化剂，其特征在于，所述贵金属以贵金属氧化物的形式提供，所述贵金属氧化物包括Ir O2或RuO2。
4.一种权利要求1～3任一项所述的耐酸负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，贵金属对应的酸溶液包括氯铂酸溶液、氯铱酸溶液和氯化钌溶液中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述光化学沉积的时间大于0小于等于3h，温度为20～30℃，气氛为惰性气氛。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的气氛为空气气氛或者惰性气氛。
9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为400～50
10.一种权利要求1～3任一项所述的耐酸负载型催化剂在电解水和/或在燃料电池中的用途。
...【技术特征摘要】
1.一种耐酸负载型催化剂，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的耐酸负载型催化剂，其特征在于，基于所述耐酸负载型催化剂的总质量，所述贵金属的负载量为大于0小于等于30wt％。
3.根据权利要求1或2所述的耐酸负载型催化剂，其特征在于，所述贵金属以贵金属氧化物的形式提供，所述贵金属氧化物包括ir o2或ruo2。
4.一种权利要求1～3任一项所述的耐酸负载型催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
...【专利技术属性】
技术研发人员：邹吉军，潘伦，刘凡，黄振峰，高睿杰，史成香，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。