SPE電解池用新型SiC擔(dān)載析氧電催化的研究.pdf

1、與傳統(tǒng)堿性水電解技術(shù)相比，固體聚合物電解質(zhì)(SPE)水電解技術(shù)具有能量效率高、產(chǎn)品純度高等優(yōu)點(diǎn)，因此在制氫、航天、軍事等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用前景。制備高活性、高穩(wěn)定性的氧電極催化劑一直是SPE電解的關(guān)鍵問題之一。目前，有關(guān)SPE氧電極催化劑的研究主要集中在Pt、Ir、Ru或其氧化物上，而這些貴金屬催化劑的高成本是SPE電解水技術(shù)商業(yè)化的一個(gè)重要制約因素。 為了降低SPE電解水技術(shù)成本，研究擔(dān)載型催化劑降低貴金屬使用量是一個(gè)重要的發(fā)

2、展方向。本文采用了高比表面積的 TiN、TiC及SiC納米粉體作為載體，制備了擔(dān)載型RuO2和RuO2-IrO2催化劑，并研究了其對(duì)SPE電解析氧電極的催化性能。 本文對(duì)新型擔(dān)載催化劑方面開展了如下工作： 比較研究了 TiN、TiC、SiC等載體的性質(zhì)，結(jié)果表明，納米 TiN，TiC 粉體在高溫煅燒時(shí)都發(fā)生了氧化反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)化為 TiO2，而納米粉體 SiC 比較穩(wěn)定。通過對(duì) RuO2/SiC、RuO2/TiC、RuO2

3、/TiN 幾種擔(dān)載型催化劑的析氧催化活性比較發(fā)現(xiàn)，Ru02/SiC催化劑具有更好的催化析氧性能，初步認(rèn)為納米 SiC 粉體作為擔(dān)載型電催化劑載體是可行的。利用膠體沉積法制備了不同擔(dān)載量的 RuO2/SiC 催化劑并且研究了其性質(zhì)，結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的浸漬—熱分解法相比，膠體沉積法制備出的擔(dān)載型電催化劑避免了對(duì)電極性能有害的單質(zhì)釘?shù)某霈F(xiàn)。隨著 RuO2 含量的增加，催化劑的粒徑隨之增大，析氧性能提高。采用膠體沉積法制備IrO2-RuO2/S