一种合金催化剂及其制备方法和应用

本发明涉及催化剂制备领域。

背景技术：

1、目前最好的电解水催化剂是贵金属ru和ir及其氧化物，由于铱的成本昂贵以及产量稀少，相比之下钌是更理想经济的催化剂，但现有技术中多数催化剂不能在酸性环境中稳定运行，现有技术中制备多元合金的催化剂的工艺较为复杂，元素较多增大了合成过程的复杂程度，且产率较低，因此，在降低贵金属负荷的同时，简化制备工艺和提高电催化剂的整体活性就显得尤为重要。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中多元合金催化剂制备工艺复杂且产率较低的技术问题，本发明提供了一种合金催化剂及其制备方法和应用。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种合金催化剂，包括ru、nd、co、ce、cu和o元素，其中各元素质量分数为：ru：49.83％、nd：0.96％、co：0.15％、ce：5.86％、cu：31.39％、o：11.81％。

3、一种合金催化剂的制备方法，包括以下步骤：

4、s1：将三氯化钌、六水合硝酸钕、二水合氯化铜、六水合硝酸铈和七水合硫酸钴按照1:1:1:1:1完全溶解在水中形成混合溶液；

5、s2：将混合溶液进行搅拌；

6、s3：对搅拌后的混合溶液进行水热反应；

7、s4：将反应后的混合溶液静置冷却至常温；

8、s5：对冷却后的混合溶液进行离心处理，并收集沉淀；

9、s6：对沉淀物进行干燥处理；

10、s7：对干燥处理后的沉淀物进行空气退火处理，得到合金催化剂。

11、步骤s2中通过磁力搅拌器进行搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌时间为2.5小时。

12、步骤s3中所述水热反应时间为10小时，水热反应温度为180℃。

13、步骤s5中通过离心机进行离心处理，离心机转速为13000r/min，离心时间为6分钟。

14、步骤s6中干燥时间为12小时，干燥温度为60℃。

15、步骤s7中空气退火的时间为2小时，空气退火温度为500℃。

16、一种合金催化剂的应用，将上述合金催化剂用于酸性电解水反应。

17、本发明的与现有技术相比，有益效果在于合金催化剂包括ru、nd、co、ce、cu和o元素，能够有效提高合金催化剂的稳定性和活性；通过水热反应和空气退火实现制备合金催化剂，简化了多元合金催化剂的制备工艺，能够提高合金催化剂的产率，降低生产成本。

技术特征：

1.一种合金催化剂，其特征在于，包括ru、nd、co、ce、cu和o元素，其中各元素质量分数为：ru：49.83％、nd：0.96％、co：0.15％、ce：5.86％、cu：31.39％、o：11.81％。

2.一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s2中通过磁力搅拌器进行搅拌，搅拌速度为600r/min，搅拌时间为2.5小时。

4.根据权利要求2所述的一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s3中所述水热反应时间为10小时，水热反应温度为180℃。

5.根据权利要求2所述的一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s5中通过离心机进行离心处理，离心机转速为13000r/min，离心时间为6分钟。

6.根据权利要求2所述的一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s6中干燥时间为12小时，干燥温度为60℃。

7.根据权利要求2所述的一种合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s7中空气退火的时间为2小时，空气退火温度为500℃。

8.一种合金催化剂的应用，其特征在于，将权利要求1所述合金催化剂用于酸性电解水反应。

技术总结
本发明提供了一种合金催化剂及其制备方法和应用，合金催化剂包括Ru、Nd、Co、Ce、Cu和O元素，其中各元素质量分数为：Ru：49.83％、Nd：0.96％、Co：0.15％、Ce：5.86％、Cu：31.39％、O：11.81％；其制备方法包括溶解、搅拌、水热反应、冷却、离心、干燥、空气退火等步骤。本发明的合金催化剂包括Ru、Nd、Co、Ce、Cu和O元素，能够有效提高合金催化剂的稳定性和活性；通过水热反应和空气退火实现制备合金催化剂，简化了多元合金催化剂的制备工艺，能够提高合金催化剂的产率，降低生产成本。

技术研发人员：王国香,艾勃言,张马杰,吴昊,袁蕊
受保护的技术使用者：大连工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12