[发明专利]一种过渡金属掺杂的铱基纳米材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将铱源、过渡金属源、盐及醇类溶剂混合均匀并反应，得到过渡金属掺杂的铱盐化合物；

2)将上述过渡金属掺杂的铱盐化合物进行煅烧，得到过渡金属掺杂的氧化铱；

3)在还原气氛下对上述过渡金属掺杂的氧化铱进行高温热处理，制备得到过渡金属掺杂的铱基纳米材料。

2.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中铱源选自氯铱酸、乙酰丙酮铱、氯化铱、氯铱酸钾、氯铱酸钠、醋酸铱中的一种或多种；

所述过渡金属源选自铁源、钴源、镍源中的一种或多种；

所述铁源选自五羰基铁、乙酰丙酮铁、九水合硝酸铁中的一种或多种；

所述钴源选自乙酰丙酮钴、六水合氯化钴、六水合硝酸钴中的一种或多种；

所述镍源选自四水合醋酸镍、乙酰丙酮镍、六水合氯化镍中的一种或多种；

所述盐选自碱金属盐或铵盐；

所述碱金属盐选自碳酸钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、硝酸钠、碳酸钠、氯化钠、硫酸钠中的一种或多种；

所述铵盐选自氯化铵、硝酸铵、碳酸铵、硫酸铵中的一种或多种；

所述醇类溶剂选自乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中铱源和过渡金属源的质量比为(10～50)：1；

所述铱源和盐的质量比为1：(5～20)；

所述铱源在醇类溶剂中的浓度为1～10mg/mL；

所述反应的温度为60℃～90℃。

4.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中反应的体系还添加表面活性剂或络合剂。

5.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中煅烧的温度为300℃～500℃；

所述煅烧的时间为1～5h。

6.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的煅烧完成后，还包括离心分离、洗涤、干燥后处理。

7.根据权利要求1所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的还原气氛选自氢氩混合气或氩气；

所述氢氩混合气中的氢气含量为1wt％～3wt％；

所述高温热处理的温度为300℃～600℃；

所述高温热处理的时间为1～5h。

8.一种过渡金属掺杂的铱基纳米材料，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到；

所述过渡金属掺杂的铱基纳米材料的颗粒尺寸为20～30nm。

9.权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的过渡金属掺杂的铱基纳米材料或权利要求8所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料在电解水阳极反应中的应用。

10.一种电解水方法，其特征在于，采用权利要求1～7任一项所述的制备方法制备得到的过渡金属掺杂的铱基纳米材料或权利要求8所述的过渡金属掺杂的铱基纳米材料作为催化剂。