[发明专利]一种氧空位锚定的铱单原子催化剂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧空位锚定的铱单原子催化剂，包括羟基氧化钴衬底和单分散地生长在所述羟基氧化钴表面氧空位处的铱单原子；

所述氧空位锚定的铱单原子催化剂中铱单原子的质量分数为1～1.5％；

所述的氧空位锚定的铱单原子催化剂按照以下步骤制备得到：

将三电极体系先在氢氧化钾的水溶液中进行线性伏安扫描15～30次，再置于含有铱盐的碱性电解液中进行线性伏安扫描合成，得到铱单原子催化剂；

所述三电极体系中的工作电极为负载有羟基氧化钴纳米片的玻碳电极；所述线性伏安扫描的电压为1.1～1.8V。

2.根据权利要求1所述的氧空位锚定的铱单原子催化剂，其特征在于，所述羟基氧化钴纳米片，所述羟基氧化钴纳米片的尺寸为80～100nm。

3.如权利要求1所述的氧空位锚定的铱单原子催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将三电极体系先在氢氧化钾的水溶液中进行线性伏安扫描15～30次，再置于含有铱盐的碱性电解液中进行线性伏安扫描合成，得到铱单原子催化剂；

所述三电极体系中的工作电极为负载有羟基氧化钴纳米片的玻碳电极；所述线性伏安扫描的电压为1.1～1.8V，扫描速度为3～8mV/s。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碱性电解质溶液包括铱盐、氢氧化钾和水；所述铱盐为四氯化铱。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述铱盐的质量、氢氧化钾的质量和水的体积之比为(0.03～0.04)mg：(55～57)mg：(0.9～1.0)mL。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述线性伏安扫描合成的扫描速度为3～8mV/s；所述线性伏安扫描合成每次扫描的时间为63～167s；所述线性伏安扫描合成的扫描次数为3～5次。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，在所述线性扫描合成中搅拌电解质溶液，所述搅拌的速率为1000～2000r/min。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述羟基氧化钴按照以下步骤制备得到：

将六水合硝酸钴与水混合，得到溶液A；

将氢氧化钠与水混合，得到溶液B；

将溶液B加入溶液A中，搅拌得到混合溶液C；

然后在所述混合溶液C中加入次氯酸钠溶液，得到混合液D；

将所述混合液D进行离心清洗和干燥，得到羟基氧化钴。

9.如权利要求1所述的氧空位锚定的铱单原子催化剂在电催化析氧反应中的应用。