一种泡沫状氧化铱催化剂、制备方法及其在质子交换膜电解水制氢技术中的应用技术

一种泡沫状氧化铱催化剂、制备方法及其在质子交换膜电解水制氢技术中的应用，属于酸性水氧化技术领域。本发明专利技术以表面活性剂为形貌导向剂，柠檬酸钠、乙二醇为络合剂，六氯铱酸钾等为铱源，溶于水中得到均匀溶液；将均匀溶液干燥后得到的前驱体程序升温煅烧，冷却至室温后洗涤、干燥，得到泡沫状氧化铱(f‑H‑IrO<subgt;x</subgt;)催化剂。本发明专利技术制备的f‑H‑IrO<subgt;x</subgt;催化剂不仅具有较高的催化活性(过电势273mV@10mA/cm<supgt;2</supgt;)，更具有优异的结构稳定性和良好的传质传荷性能，因此用其制备的低铱膜电极，在质子交换膜水电解槽中表现出优异的催化活性(2.0V@3.2A/cm<supgt;2</supgt;)和稳定性(500h@2.0A/cm<supgt;2</supgt;)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于酸性水氧化，具体涉及一种泡沫状氧化铱催化剂、制备方法及其在质子交换膜(pem)电解水制氢技术中的应用。

技术介绍

1、以化石燃料为主的能源结构向低碳清洁能源结构转型已成为全球的共识和使命。氢能因其能量密度高和燃烧过程无碳排放，被视为未来能源结构的核心。将可再生电力(如风电、水电、太阳能电)与电解水制氢技术耦合，利用绿电制取绿氢，既符合国家重大发展需求，又能解决可再生能源难以消纳的问题。pem电解水制氢技术是目前唯一能与波动性可再生能源有效耦合的制氢技术，是实现电能到氢能转化的理想途径。然而，目前商用的阳极催化剂(金红石相iro2)活性不理想，导致电解槽阳极端耗能过大(约占电解槽总能耗的30～50％)。因此发展高效、长期稳定工作的阳极催化剂对于推动pem电解水制氢技术的规模化部署至关重要。

2、近十年来，新型铱基析氧催化剂的研发已经取得了一些重要进展。如钙钛矿型催化剂(science,2016,353,1011-1014；adv.mater.2020,32,2001430；angew.chem.int.ed.2020,59,1965本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种泡沫状氧化铱催化剂制备方法，其步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种泡沫状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中表面活性剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、十六烷基三甲基溴化氨中的一种；铱源是六氯铱酸钾、三氯化铱、乙酰丙酮铱中的一种。

3.如权利要求1所述的一种泡沫状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，在200～250℃下煅烧时的升温速率为1～3℃/min，500～700℃下煅烧时的升温速率为2～6℃/min。

4.一种泡沫状氧化铱催化剂，其特征在于：是由权利要求1～3任何一项所述的方法制...

【技术特征摘要】

1.一种泡沫状氧化铱催化剂制备方法，其步骤如下：

2.如权利要求1所述的一种泡沫状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中表面活性剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、十六烷基三甲基溴化氨中的一种；铱源是六氯铱酸钾、三氯化铱、乙酰丙酮铱中的一种。

3.如权利要求1所述的一种泡沫状氧化铱催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，在200～250℃下煅烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹晓新，谢周兵，梁宵，陈辉，邹永存，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：