一种复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂及其制备方法，属于电催化分解水制氢技术领域。所述氧析出电催化剂的结构包括纳米颗粒载体，以及包覆于载体表面的导电金属纳米铱层和进一步包覆在其表面的活性氧化铱层。通过将水合物氯铱酸和载体在有机溶剂中充分混合，在加热搅拌条件下实现导电金属纳米铱层于载体表面的可控生长；进一步与一定比例的水合氯化铱和氢氧化钠充分混合，在加热搅拌和后续煅烧的反应条件下得到高电导率的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂。该氧析出电催化剂在酸性电解液中表现出优异的电催化氧析出反应性能，制备方法工艺简单且普适性高，适配多种载体，有巨大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电催化分解水制氢，涉及电解水析氧催化剂，具体涉及一种复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂及其制备方法。

技术介绍

1、随着化石燃料的消耗导致其储量日益减少，且环境污染、气候变暖等问题日益突出，迫切需要发展不依赖化石燃料的储量丰富的新型清洁能源。氢能源作为绿色零碳的二次能源，是实现碳中和与碳达峰，构建低碳清洁能源领域的重要载体。质子交换膜电解水(pem)制氢技术具有高效、环保、电流密度高、产氢纯度高且灵活性高，易于耦合可再生能源电力等优点，已经逐渐成为绿氢制备领域的关键技术。pem制氢主要包含两类电极半反应，分别为阳极侧析氧反应(oer)和阴极侧析氢反应(her)。其中，oer反应发生在强酸性与高电压的氧化工作环境下，目前通常只有铱基催化剂(一般为二氧化铱催化剂)能够在该严苛条件下实现相对平衡的活性与稳定性，成为目前pem电解水技术的商用阳极催化剂。但高昂的贵金属铱成本及其在膜电极析氧催化层中的载量居高不下，严重限制了pem制氢技术的快速发展和规模化应用。

2、开发负载型催化剂是降低贵金属铱用量并提升其oer催化质量活性的有效策略，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，包括纳米颗粒载体，以及包覆于载体表面的导电金属纳米铱层和进一步包覆在导电金属纳米铱层表面的氧化铱层，其中铱载量为20～80wt.％。

2.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特征在于，所述导电金属纳米铱层由尺寸为2～3nm的铱金属纳米颗粒所组成。

3.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特征在于，所述载体为二氧化钛、氮化钛、五氧化二铌和五氧化二钽中的至少一种组成的粒径在20～100nm的棒状或球形纳米颗粒。

4.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特...

【技术特征摘要】

1.一种复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，包括纳米颗粒载体，以及包覆于载体表面的导电金属纳米铱层和进一步包覆在导电金属纳米铱层表面的氧化铱层，其中铱载量为20～80wt.％。

2.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特征在于，所述导电金属纳米铱层由尺寸为2～3nm的铱金属纳米颗粒所组成。

3.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特征在于，所述载体为二氧化钛、氮化钛、五氧化二铌和五氧化二钽中的至少一种组成的粒径在20～100nm的棒状或球形纳米颗粒。

4.如权利要求1所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂，其特征在于，所述导电金属纳米铱层厚度为2～3nm，所述氧化铱层厚度为2～3nm。

5.权利要求1～4任一项所述的复合氧化铱/铱载体型氧析出电催化剂的制备方法，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述载体粉末的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑天佑，罗恒，王雨，吕帆，
申请(专利权)人：北京动氢新能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：