[發明專利]一種水電解催化劑及其制備和應用

無效

• 申請號: 200810228708.7
• 申請日: 2008-11-12
• 公開（公告）號: CN101733095A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 張華民;程金斌;陳國寶;張益寧
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J23/652
• 分類號: B01J23/652;B01J23/89;H01M4/90;C25B11/06
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳;周秀梅

1.一種水電解催化劑，其特征在于：所述催化劑可用分子式Ir_xRu_1-xM_yO_z表示，其中 0＜x＜1，0＜y≤0.3，1.5＜z≤2.9，其中M為Mo，W，Cr中的一種或一種以上。

2.按照權利要求1所述催化劑，其特征在于：所述M占催化劑總重的比例小于10wt％大 于0wt％。

3.按照權利要求2所述催化劑，其特征在于：所述M占催化劑總重的比例2～6wt％。

4.按照權利要求2所述催化劑，其特征在于：所述M占催化劑總重的比例2.73～5wt％。

5.一種權利要求1所述催化劑的制備方法，其特征在于：

(1)按所需計量比，將氧化銥、氧化釕的可溶性前體化合物以及摻雜元素M的可溶性前體 化合物溶于去離子水，上述氧化銥、氧化釕及M的前體化合物溶于去離子水中的摩爾濃度為 2～3mol/l，用堿調節PH值為7～8，得到溶液A；

(2)在A中加入堿金屬的硝酸鹽，攪拌狀態下在60-80℃水浴中蒸干，得到混合物B；

(3)將混合物B在60～80℃烘箱中干燥6～24h，空氣中350～600℃焙燒0.5～1h，得到固體 粉末C；

(4)將固體粉末C用去離子水洗滌后置于真空烘箱中60～80℃烘干，得到催化劑產物。

6.按照權利要求5所述催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述的氧化銥前體化 合物為IrCl₃，H₂IrCl₆·6H₂O；步驟(1)中所述的氧化釕的前體化合物為RuCl₃；步驟(1)中所述 的摻雜元素M的前體化合物為H₂MoO₄·2H₂O、鉬酸銨、鎢酸銨、硝酸鉻或三氧化鉻；步驟 (1)中所述的堿為NaOH水溶液、NaHCO₃水溶液或氨水；步驟(2)中所述堿金屬的硝酸鹽為 KNO₃、NaNO₃或LiNO₃；步驟(2)中所述堿金屬的硝酸鹽加入量為制備1g催化劑相應加入50～ 75g。

7.一種權利要求1所述催化劑在固體聚合物電解質SPE水電解反應中作為陽極催化劑 的應用。

8.按照權利要求7所述催化劑的應用，其特征在于：權利要求1所述催化劑作為陽極催 化劑用于固體聚合物電解質水電解裝置的陽極側。

9.權利要求1中的催化劑在可再生式燃料電池(RFC)、傳感器、電解制氧裝置中的應 用。