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申请/专利权人:中国石油大学(华东)
摘要:本发明公开了一种基于钼掺杂的策略用于改善铱基电催化剂的酸性析氧反应性能的方法,属于新能源材料技术领域。本发明以MoCl5为高价钼源,炭黑作为载体通过超声辅助机械搅拌湿浸渍金属Mo5+、Ir3+前驱体,通过退火还原,空气氧化除去碳载体,最终通过酸浸来除去多余杂质来获得具有高活性高稳定性的双金属钼掺杂的铱基催化剂Mo@IrO2Ir电催化材料。高价钼的掺杂有助于加速IrO2表面重构和去质子化,从而产生更多的活性物种,有助于提高催化剂的本征催化活性。而且高价钼的缓冲电荷补偿可以有效地避免Ir位点的过度氧化和晶格氧的溶解,提高铱基催化剂的耐久性。该发明对高性能低铱载量酸性析氧反应电催化剂的开发具有重要指导意义。
主权项:1.根据权利要求1所述的一种基于钼掺杂的策略用于改善铱基电催化剂的酸性析氧反应性能的方法,其特征在于:1负载炭黑金属前驱体的制备:通过2~3h的超声将IrCl3·3H2O、MoCl5粉末充分分散于盐酸溶液中。通过长时间机械搅拌将炭黑分散在含有Mo5+和Ir3+的溶液中,使炭黑充分浸渍金属前驱体。利用旋蒸技术去除溶剂,并将获得的粉末在鼓风干燥箱中烘干。2IrMoC的制备:将步骤1得到的粉末在ArH2气氛下退火还原得到IrMoC前驱体。3碳载体的去除:将步骤2得到的粉末在马弗炉中氧化去除碳载体。4钼掺杂的双金属铱基催化剂Mo@IrO2Ir的制备:将步骤3得到的样品用盐酸长时间酸浸去除多余杂质,之后通过离心、抽滤洗涤至中性。将样品在鼓风烘箱烘干得到钼掺杂的双金属铱基催化剂Mo@IrO2Ir。本发明利用Mo基催化剂储量丰厚,d层电子轨道丰富,价态较多、可在酸性介质中稳定存在,将高价钼嵌入铱基材料的晶格中,形成双金属Mo@IrO2Ir催化剂。形成的Mo@IrO2Ir催化剂能够减少铱的消耗,由于Mo基材料具有很好的质子转移能力,可以很好的实现大电流传输。并且由于高价钼的缓冲电荷补偿,提高了铱基催化剂的耐久性。因此本发明对提升Ir基催化析的活性和稳定性以及减少了PEM应用中贵金属Ir的消耗具有重要指导意义。
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权利要求:
百度查询: 中国石油大学(华东) 一种基于钼掺杂的策略用于改善铱基电催化剂的酸性析氧反应性能
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