[发明专利]一种氨分解制氢催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种氨分解制氢催化剂，其特征在于，包括活性组分和载体，所述活性组分为钌和/或镍；

所述载体为钡基钙钛矿、氧化锆基稀土金属氧化物、氧化铈基稀土金属氧化物、镓酸镧基钙钛矿、氧化铈、氧化锆、氧化镁和氧化铝中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的氨分解制氢催化剂，其特征在于，所述氧化锆基稀土金属氧化物为氧化钇稳定氧化锆或氧化钪稳定氧化锆；

所述氧化铈基稀土金属氧化物为钆掺杂的氧化铈或锶掺杂的氧化铈；

所述钡基钙钛矿为锆钇掺杂铈酸钡、锆钇镱掺杂铈酸钡或钇掺杂锆酸钡；

所述镓酸镧基钙钛矿为锆、锶和镁掺杂的镓酸镧。

3.根据权利要求1或2所述的氨分解制氢催化剂，其特征在于，所述活性组分与所述载体的质量比为(2-40)：100；

所述活性组分为钌和镍时，所述活性组分中钌和镍的摩尔比为1：(0.5-10)。

4.一种权利要求1-3任一项所述的氨分解制氢催化剂的制备方法，其特征在于，包括，

(1)对所述载体依次进行第一球磨、第一干燥、第一焙烧，备用；

(2)将所述载体置于活性组分前驱体溶液中完全浸泡，然后依次进行第二干燥、第二焙烧和称量计算载体中活性组分的含量；

(3)重复步骤(2)直至活性组分与载体的质量比为(2-40)：100，制得所述氨分解制氢催化剂。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述第一球磨为将所述载体置于球磨机内，并于200-300r/min的转速下球磨10-14h；

步骤(1)中，所述第一干燥的温度为90-110℃、时间为8-12h，所述第一焙烧的温度为1000-1300℃、时间为1.5-2.5h；

步骤(2)中，所述浸泡的时间为0.5-1h；

所述第二干燥的温度为90-110℃、时间为1.5-2.5h，所述第二焙烧温度为400-500℃、时间为12-20min。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，还包括将所述氨分解制氢催化剂于800-1000℃下焙烧0.6-1.5h的步骤；

所述钌的前驱体溶液中的前驱体为氯化钌、硝酸钌、醋酸钌或乙酰丙酮钌中的至少一种；

所述钌的前驱体溶液为钌的前驱体水溶液，所述钌的前驱体水溶液中前驱体的质量分数为2-8％；

所述镍的前驱体溶液中的前驱体为硝酸镍；

所述镍的前驱体溶液为镍的前驱体水溶液，所述镍的前驱体水溶液中前驱体的质量分数为3-12％。

7.一种电极，包括电极本体，其特征在于，在所述电极本体上设置权利要求1-3任一项所述的氨分解制氢催化剂或权利要求4-6任一项所述方法制得的氨分解制氢催化剂，以在所述电极本体表面形成催化层。

8.根据权利要求7所述的电极，其特征在于，所述催化剂层的厚度为10-60μm；

所述电极本体为镍基电极。

9.一种权利要求7-8任一项所述电极的制备方法，其特征在于，包括，

在所述催化剂中加入溶剂、分散剂和粘结剂并进行第二球磨，得到浆料；

将所述浆料然后将所述浆料加涂覆在于电极本体表面上，所述电极材料上，经第三焙烧到，得到所述电极。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第二球磨为将所述催化剂和溶剂置于球磨机内，并于220-280r/min的转速下球磨4-8h；

所述第三焙烧过程的升温速率为1-1.5℃/min；所述焙烧、温度为800-900℃，、焙烧时间为0.3-0.8h。

11.一种应用，其特征在于，权利要求7-8任一项所述的电极或权利要求9-10任一项所述方法制备得到的电极在直接氨固体氧化物燃料电池中的应用。