[发明专利]铱基固溶体钙钛矿催化剂SrTi(Ir)O3

摘要

一种铱基固溶体钙钛矿催化剂SrTi(Ir)O3及其在电催化水裂解产氧中的应用，属于无机功能材料领域。是将锶源、有机多元酸、钛源、铱源、有机多元醇和水在不同比例下水浴混合均匀，加热蒸干水分后充分煅烧，最后酸处理得到了不同铱含量的固溶体钙钛矿催化剂SrTi(Ir)O3。使用经典钙钛矿SrTiO3诱导SrIrO3合成，在增大SrIrO3比表面积的同时，更大程度地降低了体系中铱贵金属的用量。同时，B位的钛能够使其余B位的活性位点铱的氧吸附能减弱，也能使氧的p带中心更接近费米能级，最终使该催化剂电催化酸性水氧化的性能得到提升。其中电催化酸性水氧化活性最好的为SrTi(Ir)O3(Ir‑29％)，仅需248mV的过电势，电流密度即可达到10mA/cm2。

主权项

1.一种铱基固溶体钙钛矿催化剂SrTi(Ir)O3，其特征在于：其是由如下步骤制备得到，(1)混合溶液的配置：称取na摩尔锶源、nb摩尔有机多元酸、nc摩尔钛源、nd摩尔铱源，锶源、钛源和铱源溶解于蒸馏水中，得到水相；有机多元酸溶解于有机多元醇中，得到有机相；将水相与有机相混合后置于60～90℃水浴中加热搅拌3小时以上，使其混合均匀，得到透明状混合溶液；nb:(nc+nd)＝2～20:1，na:(nc+nd)＝2～14:1，nc:nd＝0.5～4:1；(2)干燥与煅烧：将步骤(1)得到的混合溶液置于100～200℃环境下蒸干水分，冷却至室温后直接升温和梯度升温，在600～800℃温度下煅烧6～26h，自然冷却至室温，得到粉末状产物；(3)酸处理与干燥：将步骤(2)得到的粉末状产物浸泡于0.5～2mol/L的酸中，静置处理5～10h后，然后用蒸馏水和乙醇充分洗涤，离心后在80～120℃环境中干燥，最后得到铱基固溶体钙钛矿催化剂SrTi(Ir)O3。