[发明专利]一种水电解催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种水电解催化剂，其特征在于：所述催化剂可用分子式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为Mo，W，Cr中的一种或一种以上。

2.按照权利要求1所述催化剂，其特征在于：所述M占催化剂总重的比例小于10wt％大 于0wt％。

3.按照权利要求2所述催化剂，其特征在于：所述M占催化剂总重的比例2～6wt％。

4.按照权利要求2所述催化剂，其特征在于：所述M占催化剂总重的比例2.73～5wt％。

5.一种权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于：

(1)按所需计量比，将氧化铱、氧化钌的可溶性前体化合物以及掺杂元素M的可溶性前体 化合物溶于去离子水，上述氧化铱、氧化钌及M的前体化合物溶于去离子水中的摩尔浓度为 2～3mol/l，用碱调节PH值为7～8，得到溶液A；

(2)在A中加入碱金属的硝酸盐，搅拌状态下在60-80℃水浴中蒸干，得到混合物B；

(3)将混合物B在60～80℃烘箱中干燥6～24h，空气中350～600℃焙烧0.5～1h，得到固体 粉末C；

(4)将固体粉末C用去离子水洗涤后置于真空烘箱中60～80℃烘干，得到催化剂产物。

6.按照权利要求5所述催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的氧化铱前体化 合物为IrCl₃，H₂IrCl₆·6H₂O；步骤(1)中所述的氧化钌的前体化合物为RuCl₃；步骤(1)中所述 的掺杂元素M的前体化合物为H₂MoO₄·2H₂O、钼酸铵、钨酸铵、硝酸铬或三氧化铬；步骤 (1)中所述的碱为NaOH水溶液、NaHCO₃水溶液或氨水；步骤(2)中所述碱金属的硝酸盐为 KNO₃、NaNO₃或LiNO₃；步骤(2)中所述碱金属的硝酸盐加入量为制备1g催化剂相应加入50～ 75g。

7.一种权利要求1所述催化剂在固体聚合物电解质SPE水电解反应中作为阳极催化剂 的应用。

8.按照权利要求7所述催化剂的应用，其特征在于：权利要求1所述催化剂作为阳极催 化剂用于固体聚合物电解质水电解装置的阳极侧。

9.权利要求1中的催化剂在可再生式燃料电池(RFC)、传感器、电解制氧装置中的应 用。