一种酸性电解水产氧催化剂及其制备方法和应用
技术特征：
1.一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，钌源采用rucl3、c15h21o6ru或k2ruo4·h2o，溶剂采用乙二醇溶液(c2h6o2)，锶源采用sr(no3)2或srcl2，络合剂采用柠檬酸(c6h8o7)。
3.根据权利要求2所述的一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，钌源和乙二醇溶液的用量比为(16-34)mg：1ml；锶源和柠檬酸的质量比1:(8-14)；含钌溶液和含锶溶液的体积比为(0.2～1):(1～2)。
4.根据权利要求3所述的一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，乙二醇溶液的体积分数为0.1％～50％。
5.根据权利要求1所述的一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，干燥处理是在120℃～180℃环境中烘干1～10h。
6.根据权利要求1所述的一种酸性电解水产氧催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2)中，退火条件为：在马弗炉中350℃～650℃退火，退火时间为1～10h，升温速率为0.5～5℃/min-1。
7.权利要求1～6中任意一项所述的制备方法制得的酸性电解水产氧催化剂，其特征在于，催化剂sr-ruox为金红石结构。
8.根据权利要求7所述的酸性电解水产氧催化剂，其特征在于，催化剂sr-ruox由不规则颗粒组成。
9.权利要求7或权利要求8所述的酸性电解水产氧催化剂在电解水中作为产氧电极的应用，其特征在于，sr-ruox催化剂作为工作电极时，在其达到10ma cm-2电流密度时的产氧过电势达到222mv。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，sr-ruox催化剂作为工作电极，在0.5mh2so4的酸性条件下以及10ma cm-2的电流密度时能够稳定工作240h，在50ma cm-2的电流密度时能够稳定工作100h。
技术总结
本发明公开了一种酸性电解水产氧催化剂及其制备方法与应用，属于电解水催化剂技术领域。本发明的制备方法包括：通过将RuCl<subgt;3</subgt;的乙二醇溶液和Sr(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;2</subgt;、柠檬酸的水溶液混合，搅拌一定时间后在干燥箱中烘干，然后在一定温度下煅烧形成粉末状催化剂Sr‑RuO<subgt;x</subgt;。本发明还公开了Sr‑RuO<subgt;x</subgt;在电解水中作为阳极产氧电极的应用，在酸性电解液0.5M H<subgt;2</subgt;SO<subgt;4</subgt;中，达到10mA cm<supgt;‑2</supgt;时的过电位为222mV，在三电极体系中于10mA cm<supgt;‑2</supgt;处可稳定工作100h，在PEM中于10mA cm<supgt;‑2</supgt;处可稳定工作240h且电压没有明显衰减，这种活性和稳定性均好的催化剂可有效降低电解水制氢成本，并运用于工业电解水产氢。本发明解决了现有技术中酸性水氧化催化剂活性低、稳定性差以及因采用贵金属原料导致的高成本的技术问题。
技术研发人员：王斌,安蓓,蔡海蕊,杨生春,马志勇,靳葆杰
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/11/28
技术研发人员：王斌,安蓓,蔡海蕊,杨生春,马志勇,靳葆杰
技术所有人：西安交通大学
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