一种适用于高电流密度PEM水电解制氢用催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于高电流密度PEM水电解制氢用催化剂及其制备方法，该催化剂包括载体TiO<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;及负载于该载体TiO<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;上的IrRu合金，Ir、Ru的摩尔比为(1:3)‑(3:1)，IrRu合金负载量为30‑50wt％；制备时以氯化铱、氯化钌和载体TiO<subgt;x</subgt;N<subgt;y</subgt;为原料，加入乙二醇，搅拌反应制得溶液A；向溶液A中加入氢氧化钠，搅拌反应制得溶液B；将上述溶液B于150‑180℃条件下反应5‑10h后，调节pH值至1‑3，并经离心、洗涤、干燥即可。本发明专利技术的催化剂适用于高电流密度PEM水电解制氢，具有优异的催化活性和稳定性，此外，载体的引入还能大幅度降低贵金属的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水电解制氢用催化剂，尤其涉及一种适用于高电流密度pem水电解制氢用催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、氢能作为一种能量密度高、使用无污染的绿色可持续能量载体，是实现碳中和的重要途径，也是未来全球能源新格局中不可或缺的一部分。但是当前氢气的主要制备方法，化石燃料高温裂解和天然气重整在其生产过程中都会产生大量的碳排放，不利于可持续发展。因此，发展清洁的、无化石燃料参与的可再生制氢工艺对于实现碳中和至关重要。其中，可再生能源电解水制氢可以实现真正意义上的零碳排放。相比于碱性电解水制氢，酸性质子交换膜电解水制氢(acidic proton-exchange membrane water electrolysis，pemwe)具有更低的欧姆损耗，更高的操作电流密度、能源转换效率、和氢气纯度，更快的系统响应速度，可以更好地契合风、水、太阳能等可再生能源的波动性，被认为是制备高纯“绿氢”和应对碳中和的战略性技术。但是，发生在pemwe阳极的析氧反应(oxygen evolutionreaction，oer)因反应动力学差、反应能垒高制约了整体电解水制氢效率本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种适用于高电流密度PEM水电解制氢用催化剂，其特征在于，该催化剂为IrRu/TiOxNy，其中x+y＝1，0≤x≤1，0≤y≤1；

2.根据权利要求1所述适用于高电流密度PEM水电解制氢用催化剂，其特征在于，所述载体TiOxNy由如下步骤制得：以TiO2粉末作为原料放置于管式炉中间，并将碳材料放置于TiO2粉末的上游处，在NH3气氛、700-900℃条件下热处理3-10h，制得TiOxNy载体。

3.根据权利要求2所述适用于高电流密度PEM水电解制氢用催化剂，其特征在于，所述碳材料为纳米级活性炭、炭黑或石墨。

4.根据权利要求2所述适用于高电流密...

【技术特征摘要】

1.一种适用于高电流密度pem水电解制氢用催化剂，其特征在于，该催化剂为irru/tioxny，其中x+y＝1，0≤x≤1，0≤y≤1；

2.根据权利要求1所述适用于高电流密度pem水电解制氢用催化剂，其特征在于，所述载体tioxny由如下步骤制得：以tio2粉末作为原料放置于管式炉中间，并将碳材料放置于tio2粉末的上游处，在nh3气氛、700-900℃条件下热处理3-10h，制得tioxny载体。

3.根据权利要求2所述适用于高电流密度pem水电解制氢用催化剂，其特征在于，所述碳材料为纳米级活性炭、炭黑或石墨。

4.根据权利要求2所述适用于高电流密度pem水电解制氢用催化剂，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜星，王俊杰，王轩，
申请(专利权)人：江苏耀扬新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：