【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种容易商业化制备铱氧化物的方法，所述铱氧化物作为可用于燃料电池和水电解反应的析氧反应用催化剂具有高气孔体积和高比表面积。
技术介绍
1、燃料电池和水电解技术作为用于实现碳中立的方法引起了人们的关注，但是由于难以解决催化剂的耐久性问题，商业化进程十分缓慢。
2、燃料电池和水电解系统运行而发电时，如果作为副产物生成的水覆盖催化剂的表面，则由于氢供应不足而出现阴极的反向电压(reversal voltage)现象，高电压导致作为催化剂载体的碳与水反应被氧化，从而发生阴极催化剂的腐蚀。这导致催化剂的效率下降以及稳定性和耐久性问题。
3、作为可以解决燃料电池和水电解系统的电极中出现的耐久性下降问题的方法，已知技术有阴极中引入基于铱(ir)的析氧反应(oer，oxygen evolution reaction)用催化剂，从而腐蚀作为电极催化剂载体的碳之前，通过分解作为副产物的水使电极催化剂稳定，以提高针对反向电压现象的耐久性。燃料电池的工作原理可以用下述反应式1表示，将所产生的水(h2o)分解而产生氧的析氧反应用催化剂的工作原理可以用反应式2表示。
4、[反应式1]
5、阳极(anode)：h2→2h++2e-
6、阴极(cathode)：1/2o2+2h++2e-→h2o
7、总反应式(overall)：h2+1/2o2→h2o+heat
8、[反应式2]
9、2h2o→2h2+o2
10、另一方面，为了具有高性能，
11、然而，将铱金属在1300℃以上的温度下简单热氧化时，虽然可以转化为氧化物，但是因烧结而生成微米单位的粗大颗粒，比表面积也是30m2/g以下，因此作为催化剂难以表征性能。
12、因此，需要一种容易商业化制备具有高气孔体积和高比表面积的铱氧化物的方法。
13、[在先技术文献]
14、[专利文献]
15、韩国公开专利第10-2019-0018836号
16、美国授权专利第8,263,290号
17、[非专利文献]
18、international journal of hydrogen energy 43(2018)，19460-19467
技术实现思路
1、一个实施例提供一种铱氧化物的制备方法，由铱金属容易商业化制备具有高气孔体积和高比表面积的铱氧化物。
2、根据一个实施例提供一种铱氧化物的制备方法，其包含：准备氯化铱的步骤、将氯化铱与溶剂及气孔控制剂混合以制备分散液的步骤、分散液中混合离子交换剂进行离子交换的步骤、从分散液去除溶剂以制备粉末的步骤、及对粉末进行热处理的步骤。
3、准备氯化铱的步骤可以包含：准备铱金属粉末和碱金属化合物的混合物的混合步骤、对混合物进行煅烧以制备含碱的铱氧化物的煅烧步骤、将含碱的铱氧化物用盐酸水溶液洗涤以得到铱氧化物的盐酸水溶液洗涤步骤、及将铱氧化物在加压下溶解于盐酸后使其反应的盐酸溶解反应步骤。
4、碱金属化合物可以包含碱金属氢氧化物、碱金属过氧化物或其混合物。
5、碱金属氢氧化物可以包含氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂或其混合物。
6、碱金属过氧化物可以包含过氧化钠、过氧化钾、过氧化锂或其混合物。
7、含碱的铱氧化物可以包含由下述化学式1表示的化合物。
8、[化学式1]
9、naxiryoz
10、在化学式1中，x为2至4的整数，y为1至3的整数，z为3至8的整数。
11、盐酸水溶液洗涤步骤中，盐酸水溶液的浓度可为5％至10％。
12、盐酸溶解反应步骤可以在5压力至10压力的加压下、130℃至170℃下进行2小时至6小时。
13、制备分散液的步骤中，溶剂可为醇类混合溶剂。
14、醇类混合溶剂可以包含乙醇和异丙醇。
15、异丙醇与乙醇的重量比可为4:6至6:4。
16、制备分散液的步骤中，相对于氯化铱1重量份，溶剂可以混合成10重量份至20重量份。
17、气孔控制剂可为含苯环的化合物或碳数6至10的烃化合物。
18、气孔控制剂可以包含1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯、三乙苯、己醇、二甲苯、甲苯、乙酸丁酯、辛醇或其混合物。
19、氯化铱与气孔控制剂的摩尔比可为1:1至1:3。
20、离子交换剂可为碱金属硝酸盐。
21、氯化铱与离子交换剂的摩尔比可为1:5至1:10。
22、离子交换可以在70℃至90℃下进行。
23、制备粉末的步骤可以通过在150℃至180℃下干燥12小时以上来进行。
24、热处理的步骤可以在300℃至600℃下进行1小时至1.5小时。
25、所制备的铱氧化物，其平均气孔大小可为2nm至5nm，平均气孔体积可为0.21cm3/g至0.25cm3/g，比表面积可为100m2/g至420m2/g。
26、根据一个实施例的铱氧化物的制备方法，可以由铱金属容易商业化制备具有高气孔体积和高比表面积的铱氧化物。
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1.一种铱氧化物的制备方法，其包含：
2.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
3.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
4.根据权利要求3所述的铱氧化物的制备方法，其中，
5.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
6.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
7.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
8.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
9.根据权利要求8所述的铱氧化物的制备方法，其中，
10.根据权利要求9所述的铱氧化物的制备方法，其中，
11.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
12.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
13.根据权利要求12所述的铱氧化物的制备方法，其中，
14.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
15.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
16.根据权利要求1所述的铱氧化物
17.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
18.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
19.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
20.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种铱氧化物的制备方法，其包含：
2.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
3.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
4.根据权利要求3所述的铱氧化物的制备方法，其中，
5.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
6.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
7.根据权利要求2所述的铱氧化物的制备方法，其中，
8.根据权利要求1所述的铱氧化物的制备方法，其中，
9.根据权利要求8所述的铱氧化物的制备方法，其中，
10.根据权利要求9所述的铱氧化物的制备方法，其中，
11.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：金镐东，姜东君，金珉植，刘荣山，徐廷旻，
申请(专利权)人：喜星触媒株式会社，
类型：发明
国别省市：
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