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一种路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂及其制备方法和应用技术

技术编号:46489972 阅读:7 留言:0更新日期:2025-09-26 19:09
本申请涉及一种路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂及其制备方法和应用,属于电极材料制备技术领域。本申请的二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,包括以下步骤:(1)将六水合硝酸铈和氢氧化钠溶于水中,剧烈搅拌后进行水热反应,洗涤、烘干后得到二氧化铈;(2)将所述二氧化铈和三水合三氯化钌溶于水中,剧烈搅拌后进行水热反应,洗涤、烘干后得到前驱体;(3)将所述前驱体进行退火处理,得到路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂。本申请采用水热负载和高温煅烧相结合的策略制备了二氧化铈负载钌催化剂,并将其运用于电解海水析氢反应中;该制备方法对于电催化有一定的应用前景,对于促进钌基催化剂在电解水中的工业化进程具有重要的研究意义。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电极材料制备,特别是涉及一种路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂及其制备方法和应用


技术介绍

1、氢能作为一种零碳的能源载体正受到广泛关注。相比于化石能源制氢制取灰氢,电解水、电解海水制氢可与可再生能源相耦合。但是电解海水制氢也存在两个问题:一是催化剂成本较高,二是海水环境复杂。当前电解水阴极催化剂常用贵金属铂基(pt)催化剂,但是pt价格昂贵。非贵金属活性差、易溶解。金属钌(ru)有着和pt类似的氢键能,催化活性显著,但是在高电位下容易过氧化导致失活,较差的稳定性极大地限制了ru的应用。另外海水成分复杂,海水中含有大量的钙、镁、溴、氯等离子,反应过程中会毒化催化剂,影响催化剂的寿命。所以提高材料的稳定性、降低过电位、抵御海水腐蚀成为研究钌基材料的关键。

2、二氧化铈(ceo2)凭借其路易斯酸性成为电解海水催化剂的理想载体。ceo2能够吸附并活化水分子,促进质子供给,进而提升her反应动力学。此外ceo2在海水环境中表现出卓越的抗cl-腐蚀能力,抑制ru活性位的溶解,而表面路易斯酸位点对cl-的竞争吸附可进一步减少ru的毒化。

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【技术保护点】

1.一种路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述六水合硝酸铈、氢氧化钠和水的用量比为(0.8~1)g:(9~10)g:40 ml。

3.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述水热反应温度为120~160℃,水热反应时间为12~18 h。

4.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述剧烈搅拌时间为1 h。</p>

5.根据...

【技术特征摘要】

1.一种路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述六水合硝酸铈、氢氧化钠和水的用量比为(0.8~1)g:(9~10)g:40 ml。

3.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述水热反应温度为120~160℃,水热反应时间为12~18 h。

4.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述剧烈搅拌时间为1 h。

5.根据权利要求1所述的路易斯酸型二氧化铈负载钌催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述二氧化铈、三水合三氯化钌和水的用量比为(40~...

【专利技术属性】
技术研发人员:李静白雨航田新龙于彦会
申请(专利权)人:海南大学
类型:发明
国别省市:

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