一种铱的氧化物及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115872466A(43)申请公布日2023.03.31(21)申请号202211616570.4(22)申请日2022.12.15(71)申请人苏州擎动动力科技有限公司地址215000江苏省苏州市相城区太阳路2266号苏州百事吉汽车服务用房2号厂房三层西区(72)发明人陈胜管强强郭豪张美卓朱银安范书琼吴丹王秀米诗阳朱威(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师吕露(51)Int.Cl.C01G55/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种铱的氧化物及其制备方法(57)摘要本申请实施例提供一种铱的氧化物及其制备方法，涉及催化剂领域。铱的氧化物的成分为碱金属掺杂的氧化铱，结构为三维框架结构，三维框架结构的框架直径为10～40nm。铱的氧化物的制备方法包括以下步骤：S1、将铱盐、高熔点盐和氢氧化物进行混合；S2、将步骤S1得到的混合物进行热处理。本申请实施例的铱的氧化物不容易团聚，具有优异的电化学析氧活性。CN115872466ACN115872466A权利要求书1/1页1.一种铱的氧化物，其特征在于，其成分为碱金属掺杂的氧化铱，结构为三维框架结构，所述三维框架结构的框架直径为10～40nm。2.根据权利要求1所述的铱的氧化物，其特征在于，所述碱金属包括钠、钾和锂中的至少一种；所述碱金属与铱的摩尔比为0.1～0.8。3.一种如权利要求1所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、将铱盐、高熔点盐和氢氧化物进行混合；S2、将步骤S1得到的混合物进行热处理。4.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：S101、将所述铱盐、所述高熔点盐和水进行混合；S102、将步骤S101得到的混合物除掉水分；S103、将步骤S102得到的混合物与所述氢氧化物进行混合。5.根据权利要求4所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，所述铱盐和所述水的质量比为1：5～20。6.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为300～800℃。7.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，铱与高熔点盐的质量比为1：9～1：37；和或，铱与氢氧化物的质量比为1：0.3～1：10。8.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，所述高熔点盐包括氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾和碳酸钾中的至少一种；和或，所述高熔点盐的熔点高于750℃。9.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，所述铱盐包括氯铱酸、三氯化铱、四氯化铱、氯铱酸铵、醋酸铱、氯铱酸钠六水合物、氯铱酸钾、二羰基乙酰丙酮铱、羰酰二氢三(三苯基膦)铱、羰基氯双(三苯基磷基)铱和乙酰丙酮铱中的至少一种。10.根据权利要求3所述的铱的氧化物的制备方法，其特征在于，所述氢氧化物包括氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化锂中的至少一种。2CN115872466A说明书1/7页一种铱的氧化物及其制备方法技术领域[0001]本申请涉及催化剂领域，具体而言，涉及一种铱的氧化物及其制备方法。背景技术[0002]电化学水分解包含电化学析氢(HER，Hydrogenevolutionreaction)和析氧(OER，Oxygenevolutionreaction)这两个基础反应，在燃料电池和电解槽等设备中发挥着重要作用，但析氧反应的缓慢动力学严重限制了这些设备的性能和商业化。根据电解槽隔膜材料的不同，通常分为碱性电解槽、质子交换膜(PEM，protonexchangemembrane)电解槽以及高温固体氧化物电解槽，其中质子交换膜电解槽更具优势：系统设计紧凑、欧姆损耗低、电流密度和气体纯度高、部分负载范围大和系统响应快。然而PEM电解槽的一个主要缺点是阳极催化剂必须在酸性环境中维持高电极电位，因此材料选择有限。目前，PEM电解槽的阳极催化剂多基于非常稀缺的贵金属(钌Ru、铱Ir等)的氧化物。为了促进PEM电解槽大规模应用，需要提高贵金属氧化物的析氧活性，以减少阳极催化剂中所需的贵金属量从而降低成本。[0003]2‑现有技术一般是采用液相法来制备铱的氧化物，例如向含有(IrCl6)的热溶液中加入碱，过滤得到蓝色沉淀，真空中干燥成蓝色粉末，从而得到Ir(OH)4，即IrO2·2H2O，最后在氮气中加热脱水成黑色的IrO2。此种方法容易形成微米级聚集体形式的铱的氧化物，导致析氧活性不佳。[0004]另外，CN112573593B公开了一种通过固相法合成铱的氧化物的方法，其将铱盐和氢氧化物混合，然后在研磨设备中进行机械化学研磨；将所得的研磨产物置于管式炉中进行煅烧；将所得的煅烧产物充分洗涤，干燥得到氧化铱