[发明专利]一种高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：

以碳布为基底，将碳布浸入硝酸溶液中进行加热处理，使碳布表面被氧化而带有含氧基团；将三氯化钌溶液浸渍涂覆在碳布上，然后进行加热处理，使三氯化钌氧化为二氧化钌，所得的二氧化钌呈纳米级颗粒负载在碳布上，所述二氧化钌颗粒的粒径在5纳米-150纳米之间；

所述酸性析氧电催化剂达到10mA/cm²的催化电流密度时所需的过电势低于200mV。

2.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述硝酸溶液的质量百分比浓度为30％-70％。

3.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：碳布浸入硝酸溶液中进行加热处理时，加热温度为80-140℃。

4.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：首先将碳布置于无水乙醇中，取出后浸入所述硝酸溶液。

5.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述三氯化钌溶液中包含表面活性剂。

6.如权利要求5所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、六亚甲基四胺、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或者几种。

7.如权利要求5所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述表面活性剂与三氯化钌的质量比为1:5-1:10。

8.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：将三氯化钌溶液浸渍涂覆在碳布上，然后进行加热处理时，升温速率为5-10℃/分钟。

9.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：将三氯化钌溶液浸渍涂覆在碳布上，然后进行加热处理时，升温至加热温度300℃。

10.如权利要求1所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：将三氯化钌溶液浸渍涂覆在碳布上，然后进行加热处理时，升温至加热温度后保持2小时-4小时。

11.如权利要求1至10中任一权利要求所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述二氧化钌颗粒的粒径在50纳米以下。

12.如权利要求1至10中任一权利要求所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：所述酸性析氧电催化剂达到10mA/cm²的催化电流密度时所需的过电势低于190mV。

13.如权利要求1至10中任一权利要求所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：制得的酸性析氧电催化剂在0.5mol/L的硫酸电解质溶液中以10mA/cm²电流密度恒流稳定的运行时间高于100小时；并且，经过100小时电催化过程后达到10mA/cm²的催化电流密度时所需的过电势低于260mV。

14.如权利要求13所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征是：制得的酸性析氧电催化剂在0.5mol/L的硫酸电解质溶液中以10mA/cm²电流密度恒流稳定的运行时间高于110小时；并且，经过110小时电催化过程后达到10mA/cm²的催化电流密度时所需的过电势低于260mV。

15.利用权利要求1至10中任一权利要求所述的高效稳定的二氧化钌基酸性析氧电催化剂的制备方法制得的催化剂作为酸性电解水制氢装置中的阳极。