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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电催化,具体涉及一种氧化铱催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、氢能具有高效、环保、资源丰富等特点,应用广泛。质子交换膜电解水制氢技术(pem电解水制氢技术)相较与传统的碱性电解水具有电流密度更大、氢气纯度更高、能耗度、效率高、可调范围宽等特点,故成为现有市场中最有竞争力的制氢技术之一。
2、质子交换膜电解水过程中,阳极的析氧反应是导致电解池过电位较高的主要原因。目前主流的析氧催化剂主要为iro2,ruo2及其金属二元复合物等,成本高昂,导致pem电解水技术难以大规模应用。可无论是现有的irru合金(铱钌合金),还是多孔的ir和ru复合催化剂,都难以降低ir的用量。因此,迫切需要开发一种降低铱用量的方法。
技术实现思路
1、因此,为了克服上述现有技术的缺点,本专利技术提供一种提高催化剂中氧化铱的分散度,降低铱的用量,从而提高铱的利用率的氧化铱催化剂及其制备方法。
2、为了实现上述目的,本专利技术提供一种氧化铱催化剂的制备方法,用于pem水电解装置中,包括:将浓度为0.01mol/l~0.1mol/l的硝酸锆溶液升温至50~80℃,缓慢加入碱溶液,调节溶液ph值至8~12,继续反应1~5h,过滤并洗涤滤饼,干燥后得到固体粉末b;将固体粉末b加入浓度为0.001mol/l~0.01mol/l的五氯化铌醇溶液中,室温下搅拌1~3h后,加热至70℃,在搅拌条件下将溶剂蒸干,得到固体粉末d;将固体粉末d置于气氛炉中进行高温烧结,得到铌掺杂的氧化锆;将铌掺杂
3、在其中一个实施例中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液、碳酸钠溶液、氨水中的任意一种,浓度为0.1mol/l~1mol/l。
4、在其中一个实施例中,所述洗涤滤饼中,采用的清洗剂为水和乙醇的混合溶液,体积比1:1~1:10,温度为25~70℃。
5、在其中一个实施例中,所述五氯化铌醇溶液中的醇为无水乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种。
6、在其中一个实施例中,高温烧结温度为500~900℃,烧结时长为0.5~2h。
7、在其中一个实施例中,中温烧结温度为300~500℃,烧结时长为1~5h。
8、在其中一个实施例中,所述气氛炉内的气氛为氧气/氩气混合气,氧气体积分散占比为1%~10%。
9、一种氧化铱催化剂,用于pem水电解装置中,所述氧化铱催化剂是采用上述的方法制备的。
10、与现有技术相比,本专利技术的优点在于:通过氧化锆载体提高催化剂中氧化铱的分散度,并利用铌掺杂来提高氧化锆的导电性,从而提升整个催化剂的导电性,提高铱的利用率,降低铱的用量。
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1.一种氧化铱催化剂的制备方法,用于PEM水电解装置中,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,所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液、碳酸钠溶液、氨水中的任意一种,浓度为0.1mol/L~1mol/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述洗涤滤饼中,采用的清洗剂为水和乙醇的混合溶液,体积比1:1~1:10,温度为25~70℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述五氯化铌醇溶液中的醇为无水乙醇、异丙醇、正丙醇中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,高温烧结温度为500~900℃,烧结时长为0.5~2h。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,中温烧结温度为300~500℃,烧结时长为1~5h。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述气氛炉内的气氛为氧气/氩气混合气,氧气体积分散占比为1%~10%。
8.一种氧化铱催化剂,用于PEM水电解装置中,其特征在于,所述氧化铱催化剂是采用权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种氧化铱催化剂的制备方法,用于pem水电解装置中,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,所述碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化锂溶液、碳酸钠溶液、氨水中的任意一种,浓度为0.1mol/l~1mol/l。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述洗涤滤饼中,采用的清洗剂为水和乙醇的混合溶液,体积比1:1~1:10,温度为25~70℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述五氯化铌醇溶液中的醇为无水乙醇、异丙醇、...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱凤鹃,吴爱明,吴若飞,郑文,王超,
申请(专利权)人:上海唐锋能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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