[发明专利]一种高效晶界催化剂的制备方法及其质子交换膜电解槽应用

摘要

本发明公开了一种高效晶界催化剂的制备方法及其质子交换膜电解槽应用。该方法利用快速升温和快速降温的方法，制备了具有富含众多晶界的催化剂。通过控制升温速率、降温速率，以及加入金属离子种类，可以有效制备不同金属组分的晶界催化剂。所制备的催化剂可以作为电催化析氧催化剂或作为质子交换膜电解槽阳极催化剂应用于电分解水。以制备的Ta0.1Tm0.1Ir0.8O2‑δ(2‑δ是为了各个元素在化合物中电荷平衡)为例，其在酸性环境下具有优异的析氧性能(η10＝198mV)和稳定性(+10mA·cm–2密度下可以稳定500小时)，作为质子交换膜电解槽的阳极催化剂，在负载量仅为0.2mg cm–2，反应温度为50℃条件下，达到1.5A·cm–2的偏压仅为1.868V。并且，在1.5A·cm–2条件下可以稳定运行500小时。