[发明专利]一种Ir/Ru合金氧析出催化剂及制备方法和应用

权利要求书

1.一种Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，所述催化剂为含有Ir和Ru的纳米级合金，通式为Ir_xRu_y，其中0.25≤x≤0.5，0.5≤y≤0.75，且x+y=1，

催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1）金属前驱体溶液配制：将含铱化合物和含钌化合物溶于水中，调pH值至8~9，得到第一混合液；

2）加入模板剂：向所述第一混合液中加入模板剂并使其分散均匀，得到第二混合液；所述模板剂选自MgO、ZnO、Al₂O₃、SiO₂中的至少一种，所述模板剂的粒径为10~100nm；

3）水热反应：使所述第二混合液进行水热反应，将反应浆料经抽滤和真空干燥后得到前驱体；所述水热反应的温度为160~190℃，反应时间为10~15h；

4）煅烧：将所述前驱体在还原性气氛中进行煅烧，得到还原产物；所述煅烧在N₂保护气氛下进行，以2~10℃/min的速率升温至150~550℃，将保护气氛切换为氢气与氮气的混合气体，继续煅烧，煅烧结束后在氮气气氛中冷却至常温；

5）去模板剂：向所述还原产物中加入除去模板剂的试剂，搅拌反应至除去模板剂，得到所述Ir/Ru合金氧析出催化剂。

2.根据权利要求1所述的Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述含铱化合物为氯铱酸，所述含钌化合物为氯化钌，所述含铱化合物和含钌化合物中Ir和Ru的摩尔比为1:(1~3)。

3.根据权利要求1所述的Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述Ir和Ru两种元素之和与所述模板剂的摩尔比为1:(5~20)。

4.根据权利要求1所述的Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，所述水热反应的温度为180℃，时间为12h。

5.根据权利要求1所述的Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述煅烧在N₂保护气氛下进行，以2~10℃/min的速率升温至250~450℃，然后将保护气氛切换为氢气与氮气的混合气体，氢气的体积百分数为5%，继续煅烧1h，煅烧结束后在氮气气氛中冷却至常温。

6.根据权利要求1所述的Ir/Ru合金氧析出催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5）中当所述模板剂为MgO、ZnO、Al₂O₃时，所述除去模板剂的试剂为酸液，所述酸液选自盐酸、硫酸、硝酸水溶液中的至少一种，所述酸液浓度为0.1~2mol/L，反应时间为30-120min，反应温度为50~90℃；

和/或，当所述模板剂为SiO₂时，所述除去模板剂的试剂为碱液，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾水溶液，所述碱液浓度为0.1~2mol/L，反应时间为30-120min，反应温度为50~90℃。

7.权利要求1所述的制备方法所得的Ir/Ru合金氧析出催化剂在酸性水电解池电催化中的应用。