[發明專利]一種高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201810921462.5
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN110820005B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 陳亮;葛瑞翔;蘇建偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/075;C25B11/065;C25B11/054
• 代理公司: 寧波元為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 33291
• 代理人: 單英

1.一種高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：

以碳布為基底，將碳布浸入硝酸溶液中進行加熱處理，使碳布表面被氧化而帶有含氧基團；將三氯化釕溶液浸漬涂覆在碳布上，然后進行加熱處理，使三氯化釕氧化為二氧化釕，所得的二氧化釕呈納米級顆粒負載在碳布上，所述二氧化釕顆粒的粒徑在5納米-150納米之間；

所述酸性析氧電催化劑達到10mA/cm²的催化電流密度時所需的過電勢低于200mV。

2.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述硝酸溶液的質量百分比濃度為30％-70％。

3.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：碳布浸入硝酸溶液中進行加熱處理時，加熱溫度為80-140℃。

4.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：首先將碳布置于無水乙醇中，取出后浸入所述硝酸溶液。

5.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述三氯化釕溶液中包含表面活性劑。

6.如權利要求5所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、六亞甲基四胺、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或者幾種。

7.如權利要求5所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述表面活性劑與三氯化釕的質量比為1:5-1:10。

8.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：將三氯化釕溶液浸漬涂覆在碳布上，然后進行加熱處理時，升溫速率為5-10℃/分鐘。

9.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：將三氯化釕溶液浸漬涂覆在碳布上，然后進行加熱處理時，升溫至加熱溫度300℃。

10.如權利要求1所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：將三氯化釕溶液浸漬涂覆在碳布上，然后進行加熱處理時，升溫至加熱溫度后保持2小時-4小時。

11.如權利要求1至10中任一權利要求所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述二氧化釕顆粒的粒徑在50納米以下。

12.如權利要求1至10中任一權利要求所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：所述酸性析氧電催化劑達到10mA/cm²的催化電流密度時所需的過電勢低于190mV。

13.如權利要求1至10中任一權利要求所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：制得的酸性析氧電催化劑在0.5mol/L的硫酸電解質溶液中以10mA/cm²電流密度恒流穩定的運行時間高于100小時；并且，經過100小時電催化過程后達到10mA/cm²的催化電流密度時所需的過電勢低于260mV。

14.如權利要求13所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法，其特征是：制得的酸性析氧電催化劑在0.5mol/L的硫酸電解質溶液中以10mA/cm²電流密度恒流穩定的運行時間高于110小時；并且，經過110小時電催化過程后達到10mA/cm²的催化電流密度時所需的過電勢低于260mV。

15.利用權利要求1至10中任一權利要求所述的高效穩定的二氧化釕基酸性析氧電催化劑的制備方法制得的催化劑作為酸性電解水制氫裝置中的陽極。