[发明专利]一种PEM水电解用催化剂、制备方法及其用途

权利要求书

1.一种PEM水电解用催化剂，其特征在于，包括：

载体以及活性成分，所述载体选自铂黑、球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形碳化硅、球形结晶碳粉、球形五氧化二钽、介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅或介孔五氧化二钽中的任意一种或者至少两种的组合；

所述球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形结晶碳粉、球形碳化硅和球形五氧化二钼的粒径独立地为10～500nm；

所述介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅和介孔五氧化二钼的孔径独立地为5～500nm；

所述活性成分为纳米氧化铱，以催化剂的质量为100％计，载体的质量为20％-80％，活性成分的质量为80％-20％。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述载体为球形氮化钛。

3.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述球形氮化硅、球形碳化钛、球形氮化钛、球形碳化钼、球形结晶碳粉、球形碳化硅和球形五氧化二钼的粒径独立地为10-50nm。

4.如权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述介孔氮化硅、介孔碳化钛、介孔氮化钛、介孔碳化钼、介孔结晶碳粉、介孔碳化硅和介孔五氧化二钼的孔径独立地为5-50nm。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的PEM水电解用催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将载体和纳米氧化铱均匀分散在溶剂中，待超声后去除溶剂，然后依次进行干燥和退火处理，得到PEM水电解用催化剂。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述溶剂为水、乙醇和异丙醇的混合物，水、乙醇和异丙醇的体积含量均独立地不小于20％。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，超声0.5-1小时。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述退火在保护性气氛中进行，所述退火温度为210-420℃，保持2-5小时，然后冷却；

优选地，所述保护性气氛为氮气或氩气；

优选地，所述退火温度210～420℃，保持2-3小时，然后冷却。

9.如权利要求5-8任一项所述的方法，其特征在于，将载体在酸性溶液中除油清洗2小时，用去离子水洗至中性，将纳米氧化铱与载体均匀混合在体积比为1：1：1的去离子水、乙醇和异丙醇的混合溶剂中，超声0.5小时，通过抽滤除去溶剂，在真空干燥箱中60℃干燥5小时，干燥后放置在退火炉中，氩气气氛下加热至250℃，保持2-3小时，自然冷却，得到PEM水电解用催化剂。

10.一种如权利要求1-4任一项所述的PEM水电解用催化剂的在PEM水电解中的用途，所述催化剂用于PEM水电解阳极催化剂。