一种氧化铱纳米催化剂在电解水制氢中的应用制造技术

本发明专利技术属于催化剂材料技术领域，特别涉及一种氧化铱纳米催化剂在电解水制氢中的应用。本发明专利技术氧化铱纳米催化剂为碳掺杂的氧化铱空心纳米球，碳以原子级别掺杂到氧化铱中，碳原子会被滞留在八面体空隙中，形成间隙C，IrO2八面体空隙中存在的间隙C与O结合生成的C‑O键会使得Ir‑O键被拉长，在质子交换膜电解水阳极氧析出催化反应中，具有高氧析出活性，在酸性条件下拥有优异的电化学稳定性。且由于氧化铱纳米催化剂为空心结构，可以减少铱的用量，使得催化剂的成本降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂材料，特别涉及一种氧化铱纳米催化剂在电解水制氢中的应用。

技术介绍

1、目前，化石燃料仍然是人类最主要的能量来源，然而随着经济社会的迅速发展，化石燃料的过度使用带来了两个严峻的挑战：严重的环境污染和短缺的燃料资源。

2、氢气是一种优异的能量载体，其质量能量密度是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，其燃烧产物也是无污染的水。同时，氢气还是一种非常重要的工业原料。然而，目前超过90％的氢气是由天然气、石油和煤等化石燃料所生产，在此过程中会产生大量的碳排放，是一种不可持续的制氢方式。利用可再生电能电解水制氢，由于清洁、环保、可持续，逐渐受到人们的关注，且目前只有约4％左右的氢气是由电解水生产的，发展潜力巨大。

3、在众多电解水技术中，质子交换膜电解水使用质子交换膜进行质子传导，不需要使用液体电解质，与其他电解水技术相比有如下优势：更低的欧姆损耗、更高的电压效率、更高的气体纯度、更快的响应系统和更大的负荷范围。尽管如此，质子交换膜电解水的大规模应用还面临着一个主要障碍，即电解水制氢所采用的催化剂普遍存在以下问题，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化铱纳米催化剂在电解水制氢中的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂为碳掺杂的氧化铱空心纳米球。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂中，氧化铱的质量占比为95-99.9％。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碳掺杂的氧化铱空心纳米球的粒径为4.5-55nm；和/或，所述碳掺杂的氧化铱空心纳米球的壁厚为1-13nm。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述含铱前驱体包括H2IrCl6...

【技术特征摘要】

1.一种氧化铱纳米催化剂在电解水制氢中的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂为碳掺杂的氧化铱空心纳米球。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂中，氧化铱的质量占比为95-99.9％。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述碳掺杂的氧化铱空心纳米球的粒径为4.5-55nm；和/或，所述碳掺杂的氧化铱空心纳米球的壁厚为1-13nm。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氧化铱纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤(1)中，所述含铱前驱体包括h2ircl6、na2ircl6、k2ircl6、ircl3及上述物质的水合物中的至少一种；和/或，所述含硒前驱体包括亚硒酸、亚硒酸钾，亚硒酸钠中的至少一种；和/或，所述形貌控制剂包括聚乙烯吡咯烷酮；和/或，所述还原剂包括水合肼；和/或，先将所述含铱前驱体和水混合，然后再与所述含硒前驱体、形貌控制剂、还原剂进行混合，得到混合液。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖建华，邵敏华，
申请(专利权)人：广州市香港科大霍英东研究院，
类型：发明
国别省市：