一种氧化铱/碳化钛复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电催化材料技术领域，提供了一种氧化铱/碳化钛复合催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术的方法包含如下步骤：将碳化钛粉末进行氧等离子体处理，得到氧化钛/碳化钛核壳催化剂；将核壳催化剂和铱前驱体溶液混合，混合液进行微波加热反应，得到的金属铱/碳化钛复合催化剂在缺氧环境下进行煅烧，得到氧化铱/碳化钛复合催化剂。本发明专利技术以耐酸且高电导率的碳化钛作为载体，负载高活性氧化铱纳米颗粒，并在两者界面处构建富含氧缺陷的氧化钛过渡层，这种特殊结构能大幅度提高复合催化剂的活性、稳定性和经济性；与商用氧化铱催化剂相比，本发明专利技术制备的复合催化剂具有更高的电导率、催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化材料,尤其涉及一种氧化铱/碳化钛复合催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、对化石能源的过度依赖，致使环境问题日益加重，包括空气污染、水污染和全球气温变暖等。为了缓解这些问题，可再生绿色能源的开发和利用成为了全球的研究热点，例如太阳能、风能和水能。然而，这些绿色能源具有很强的地域性、季节性和波动性，因此需要高效的能量转化和储存设备来实现绿色能源的再分配，达到移峰补谷的效果。其中pem电解水制氢技术，将电能转化为清洁的氢能，被认为是最有发展前景的能量转化方式之一。其运行成本和能量转换效率主要受限于阳极析氧反应催化剂的经济性、活性及稳定性。

2、目前，pem电解水阳极催化剂仍以贵金属的氧化铱为主，其高昂的价格和使用寿命面临巨大的挑战，因此，将氧化铱负载于耐酸腐蚀的载体上成为了最常用的优化策略。一方面能减少贵金属氧化铱的用量，另一方面利用氧化铱与载体间的相互作用提高氧化铱的电催化活性和稳定性。例如，专利号为cn202211661160.1的中国专利技术专利公开了一种铱负载金属氧化物的核壳催化剂其制备方法及应用，该方法以二氧化钛等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化铱/碳化钛复合催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述碳化钛粉末的粒径为10～100nm；所述氧等离子体处理的功率为100～1000W，时间为10～40min。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述铱前驱体溶液中，铱前驱体为三氯化铱、氯铱酸、氯铱酸钾和氯铱酸钠中的一种或几种，溶剂为醇水溶液，醇为甲醇、无水乙醇和异丙醇中的一种或几种，水和醇的体积比为0.2～2：1。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铱前驱体溶液中，铱离子的浓度为3～30...

【技术特征摘要】

1.一种氧化铱/碳化钛复合催化剂的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述碳化钛粉末的粒径为10～100nm；所述氧等离子体处理的功率为100～1000w，时间为10～40min。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述铱前驱体溶液中，铱前驱体为三氯化铱、氯铱酸、氯铱酸钾和氯铱酸钠中的一种或几种，溶剂为醇水溶液，醇为甲醇、无水乙醇和异丙醇中的一种或几种，水和醇的体积比为0.2～2：1。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铱前驱体溶液中，铱离子的浓度为3～30mmol/l，步骤2)所述铱前驱体溶液和步骤1)所述碳化钛粉末的体积质量比为20～30ml：1g。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述混合液调节ph值后再进行微波加热反应，ph值调节至10～14；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向苇凯，叶小琴，田晔，裴洛伟，王朔，张路平，
申请(专利权)人：浙江奕湃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：