一种锶-氧化钌复合催化材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种锶‑氧化钌复合催化材料，该催化材料由掺杂锶（Sr）的氧化钌（RuO<subgt;2</subgt;）构成，且锶（Sr）与钌（Ru）的原子比为2 %~10 %。同时，本发明专利技术还公开了该催化材料的制备方法和应用。本发明专利技术所得催化材料稳定性好，在酸性介质中可以稳定存在，可以作为PEM电解水制氢阳极催化剂应用于酸性电解水析氧反应中，在提高了其本征反应活性的同时增强了稳定性，可作为质子交换膜水电解槽的催化剂应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及质子交换膜水电解槽催化剂领域，尤其涉及一种锶-氧化钌复合催化材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氢气不仅是化工生产的重要原料，其作为燃料释放能量时零碳排放，同时是一种理想的能源载体。以氢能作为传统化石燃料的替代品，可有效降低碳排放，发展氢能在目前以及未来都是十分具有前景的。目前绝大部分氢气的生产还是依靠化石能源重整，这种方式依然不能摆脱对不可再生能源的依赖，同时生产过程中伴随co2排放，与碳中和的目标相悖。而通过可再生能源（如风能、水力、太阳能）发电耦合电解水制氢进行能源存储与转化具有极高的应用前景。

2、质子交换膜（pem）电解水具有电解效率高、氢气纯度高、启停速率快、适应可再生能源波动性等特点，受到了越来越多的关注。然而，pem 电解水同样存在许多问题，如关键材料性能不足、成本过高、催化剂工况下演变行为不明晰等。同时，pem电解池稳定运行依赖贵金属催化剂，尤其在阳极高电位、强腐蚀性的恶劣工况下，铱（ir）基催化剂是目前的最佳选择。但铱储量极低、价格高、活性不足等问题阻碍了pem电解水的发展。另一方面，催化剂在溶液电化学和p本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锶-氧化钌复合催化材料，其特征在于：该催化材料由掺杂锶的氧化钌构成，且锶与钌的原子比为2 %~10 %。

2.如权利要求1所述的一种锶-氧化钌复合催化材料的制备方法，其特征在于：该方法是指先将浓度为20.0 mg/mL的RuCl3水溶液和浓度为1.0 mg/mL的SrCl2水溶液按1：0.43~2.15的体积比混合，搅拌均匀后即得混合溶液；然后将NaCl分散在所述混合溶液中，并使用超纯水定容至NaCl完全溶解，搅拌均匀，所得溶液于-24~-18℃冷冻过夜后转移至冷冻干燥机内烘干，直至恒重，即得灰褐色前驱体；最后，将灰褐色前驱体研磨成流沙状粉末，经高温煅烧后自然冷却至室...

【技术特征摘要】

1.一种锶-氧化钌复合催化材料，其特征在于：该催化材料由掺杂锶的氧化钌构成，且锶与钌的原子比为2 %~10 %。

2.如权利要求1所述的一种锶-氧化钌复合催化材料的制备方法，其特征在于：该方法是指先将浓度为20.0 mg/ml的rucl3水溶液和浓度为1.0 mg/ml的srcl2水溶液按1：0.43~2.15的体积比混合，搅拌均匀后即得混合溶液；然后将nacl分散在所述混合溶液中，并使用超纯水定容至nacl完全溶解，搅拌均匀，所得溶液于-24~-18℃冷冻过夜后转移至冷冻干燥机内烘干，直至恒重，即得灰褐色前驱体；最后，将灰褐色前驱体研磨成流沙状粉末，经高温煅烧后自然冷却至室温，并经洗涤、冷冻干燥至恒重，即得呈黑色固体的锶-氧化钌复合催化材料。

【专利技术属性】
技术研发人员：王双印，黄骋昊，陈如，何勇民，费慧龙，王特华，陶李，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：