一种钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂及其制备方法和应用，所述催化剂包括作为载体的过渡金属复合氧化物和负载在所述载体上的活性物质，所述活性物质为氧化钌纳米颗粒，具有载体@活性物质结构的过渡金属复合氧化物@RuO<subgt;2</subgt;催化剂利用载体与活性物质之间的电子效应和应变效应的协同调节，不仅可以降低贵金属Ru的用量，而且还能显著提高催化活性，极大地降低了成本，同时，其可以作为酸性析氧反应催化剂应用于质子交换膜电解水工艺，为酸性电解水提供了一种优异的电催化剂，加速可再生能源到绿氢的转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化析氧反应，具体涉及一种钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、伴随着全球经济和人口的迅速增长，化石能源的需求不断上升，然而化石能源的燃烧会产生大量的温室气体，导致全球气温加速上升，造成海平面上升、冰川融化和恶劣天气频发等不良影响。同时，化石能源的使用也面临紧缺的问题，致使其价格不断攀升，给经济发展和社会稳定带来了巨大的挑战。因此，探索清洁和可持续的能源资源，在未来几十年逐步减少化石燃料的使用迫在眉睫。氢能被认为是最清洁、最有前途的能源利用方式之一，因为其燃烧的唯一产物是水。然而，与储存在地球上的石油和天然气不同，氢能不是自然存在的，因此需要利用其他资源生产才能使用它，为此，开发高效的制氢方法是氢经济发展的关键一步。

2、电催化水分解为可持续产氢提供了一条非常具有前途的途径。然而，动力学缓慢的析氧反应(oer)仍然制约着整体的效率，特别是在酸性环境的质子交换膜(pem)系统。尽管科研人员在电解制氢催化剂的开发方面取得了广泛的进展，然而，寻求既具有高活性和稳定性，又价格合理的酸性oer催化剂仍然具有挑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，包括作为载体的过渡金属复合氧化物和负载在所述载体上的活性物质，其中，所述活性物质为氧化钌纳米颗粒，所述过渡金属复合氧化物为(Ti,Nb,Cr,Mn)O2。

2.根据权利要求1所述的钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，所述过渡金属复合氧化物与所述氧化钌纳米颗粒的质量比为1∶(0.2～0.5)。

3.根据权利要求1所述的钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，所述氧化钌纳米颗粒的粒径为5～30nm，所述过渡金属复合氧化物的粒径为100～200nm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钌...

【技术特征摘要】

1.一种钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，包括作为载体的过渡金属复合氧化物和负载在所述载体上的活性物质，其中，所述活性物质为氧化钌纳米颗粒，所述过渡金属复合氧化物为(ti,nb,cr,mn)o2。

2.根据权利要求1所述的钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，所述过渡金属复合氧化物与所述氧化钌纳米颗粒的质量比为1∶(0.2～0.5)。

3.根据权利要求1所述的钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂，其特征在于，所述氧化钌纳米颗粒的粒径为5～30nm，所述过渡金属复合氧化物的粒径为100～200nm。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的钌负载过渡金属复合氧化物基催化剂的制备方法，其特征在于，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，在步骤(1)中，钛酸四丁酯、草酸铌、九水合硝酸铬、四水合乙酸锰和柠檬酸的质量比为34:53:40:24:152。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，研磨时间为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳，朱庆山，张溅波，王奎，张会刚，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：