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申请/专利权人：大连理工大学

摘要：本发明公开了一种高性能氧化铱钌析氧电催化剂、制备方法及其应用，属于电解水催化材料技术领域。通过胶体聚沉固型化制备氧化铱和或钌及将其担载于过渡金属氧化物上的催化剂。一方面载体与活性组分间存在强相互作用，提高活性组分的分散性及利用率，降低贵金属用量；另一方面活性组分间存在协同作用，充分发挥铱的高稳定性与钌的高活性。此外，用廉价的钌替换昂贵的铱，在降低铱用量的同时兼顾性能与成本。所合成目标催化剂性能优异、合成方法简单易行、成本低、适合规模化量产，同时为电解水析氧催化剂的设计与优化提供新的思路。

主权项：1.一种高性能氧化铱钌析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的高性能氧化铱钌析氧电催化剂包括非负载型的氧化铱和或氧化钌催化剂、负载型的载体负载氧化铱和或氧化钌催化剂；非负载型的氧化铱和或氧化钌催化剂包括非负载型的氧化铱催化剂、非负载型的氧化钌催化剂、非负载型的氧化铱和氧化钌催化剂；负载型的载体负载氧化铱和或氧化钌催化剂包括负载型的载体负载氧化铱催化剂、负载型的载体负载氧化钌催化剂、负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂，负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂包括单层负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂、二层以上负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂；一非负载型的氧化铱或钌催化剂的制备方法，步骤如下：1.1将碱溶液加入到铱或钌的前驱物的水溶液中，震荡均匀后水浴使铱或钌胶体成型；1.2将1.1胶体成型的体系进行水浴和搅拌，然后静置分层，上层为清液，下层为铱或钌胶体聚沉固型化；1.3多次抽滤洗涤，烘箱内干燥，煅烧后获得只含活性组分的非负载型的氧化铱催化剂或非负载型的氧化钌催化剂；二非负载型的氧化铱和氧化钌催化剂的制备方法，步骤如下：2.1将碱溶液分别加入到铱和钌的前驱物的水溶液中，震荡均匀后水浴使铱钌胶体成型；2.2将2.1胶体成型的体系进行水浴和搅拌，然后静置分层，上层为清液，下层为胶体聚沉固型化；2.3多次抽滤洗涤，烘箱内干燥，煅烧后获得只含活性组分的单层非负载型的氧化铱和氧化钌催化剂；三负载型的载体负载氧化铱或钌催化剂的制备方法，步骤如下：3.1载体通过超声、搅拌分散于低沸点溶剂中待用；3.2将碱溶液加入到铱或钌的前驱物的水溶液中，震荡均匀后水浴使铱或钌胶体成型；3.3将3.2胶体成型的体系加入到步骤3.1中，进行水浴和搅拌后静置冷却至室温分层；3.4调节步骤3.3上层液体的pH值，继续水浴和搅拌，随后静置为两层，上层为清液，下层为载体负载铱或钌胶体的混合悬浊液；3.5多次抽滤洗涤，烘箱内干燥，煅烧后得到具有特征结构的负载型的载体负载氧化铱或氧化钌催化剂；四单层负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂的制备方法，步骤如下：4.1载体通过超声、搅拌分散于低沸点溶剂中待用；4.2将碱溶液加入到铱和钌的前驱物的水溶液中，震荡均匀后水浴使铱和钌胶体成型；4.3将4.2胶体成型的体系加入到步骤4.1中，进行水浴和搅拌后静置冷却至室温分层；4.4调节步骤4.3上层液体的pH值，继续水浴和搅拌，随后静置为两层，上层为清液，下层为载体负载铱和钌胶体的混合悬浊液；4.5多次抽滤洗涤，烘箱内干燥，煅烧后得到具有特征结构的负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂；五二层以上负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂的制备方法，步骤如下：5.1载体通过超声、搅拌分散于低沸点溶剂中待用；5.2将碱溶液分别加入到铱、钌的前驱物的水溶液中，分别震荡均匀后水浴使铱胶体成型、钌胶体成型；根据目标催化剂的活性组分的层数以及叠加顺序，选择铱、钌的前驱物的水溶液的数目和种类；5.3选择5.2其中一种胶体成型的体系加入到步骤5.1中，进行水浴和搅拌后静置冷却至室温分层；5.4调节步骤5.3上层液体的pH值，继续水浴和搅拌，随后静置为两层，上层为清液，下层为载体负载胶体的混合悬浊液；5.5将步骤5.2中与上一次所选金属不同的胶体成型的体系与步骤5.4的混合悬浊液混合，水浴和搅拌，然后静置分层，上层为清液，下层为铱和钌胶体聚沉固型化；5.6当目标催化剂的活性组分的层数是3层以上时，重复步骤5.5，但是需要将步骤5.5中的“混合悬浊液”换成上一步得到的铱和钌胶体聚沉固型化体系；5.7多次抽滤洗涤，烘箱内干燥，煅烧后得到具有特征结构的二层以上负载型的载体负载氧化铱和氧化钌催化剂。

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