【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及质子交换膜电解水析氢，具体涉及一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法和应用。
技术介绍
1、全球能源和环境问题是人类目前发展的热点论题，氢气作为能量密度高、清洁无污染的理想能量载体，是解决能源危机和环境污染的重要途径。
2、质子交换膜电解水制氢是一种间歇性可持续产氢技术，具有高电流密度、高氢气纯度、快速响应、功率密度大和能量效率高等优点，被认为是最具有发展前景的制氢技术之一。质子交换膜电解水阳极析氧反应由于其高阳极电位、酸性环境对材料的稳定性和活性是巨大的挑战，限制了质子交换膜电解水的进一步应用。目前钌铱基催化剂是质子交换膜电解水阳极析氧反应最佳的电催化剂，而铱金属每年全球产量不足十吨，价格是大约金属钌价格的十倍。相比之下贵金属钌基拥有更高的活性且价格便宜，更具有研究价值和应用潜力。但在酸性介质在钌基催化剂易被氧化溶解。因此开发出在酸性环境中稳定运行的高催化活性的钌基电催化剂是电解水制氢行业亟须攻克的要点和难点。
技术实现思路
1、为解决上述问题，尤其是针对现有技术所存在的不足，本专利技术提供了一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法和应用能够解决上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术手段：
3、一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将水合三氯化钌、水合氯化钪溶于无水乙醇中，搅拌混合,得均匀的混合溶液；
5、s2、将步骤s1中得到的混合溶
6、s3、将步骤s2中得到的粉末样品与硝酸钾研磨混合，得前驱体样品；
7、s4、将步骤s3中得到的前驱体样品在马弗炉中煅烧，得样品；
8、s5、将步骤s4中得到的样品加去离子水超声溶解，用水多次洗涤，干燥后得到高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂。
9、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s1中水合三氯化钌与水合氯化钪的摩尔比为1：0.01～0.1。
10、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s1中搅拌混合的时间为24h。
11、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s3中加入的硝酸钾的质量为s2中干燥的粉末样品的质量的5～100倍。
12、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s4中煅烧温度为350～500℃，煅烧时间为1～3h，升温速率为10℃/min。
13、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s5中样品加入去离子水超声溶解，离心水洗多次，干燥，离心水洗的次数大于6次。
14、本专利技术进一步的方案为，所述步骤s5中干燥的具体过程为：60℃条件下干燥12h。
15、本专利技术的另一目的在于提供一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法制备得到的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂。
16、本专利技术的另一目的还在于提供一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的应用，所述的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂在电解水制氢中应用。
17、本专利技术的有益效果：
18、1、本专利技术采用熔盐法钪引入氧化钌晶格中，合成方法简单，同样适用于其他诸如钪、铪等金属掺杂氧化钌，金属掺杂氧化钌对进一步研究氧化钌在质子交换膜电解水的应用，提高催化剂性能有重要的研究意义。
19、2、本专利技术制备出的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂选择性暴露出更多出更多的金红石型氧化钌(101)晶面，为进一步研究氧化钌晶面影响催化剂反应提供重要的实验基础。
20、3、本专利技术制备出的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂电催化活性在0.5moll-1硫酸中达到10ma cm-2的电流密度所需过电位范围为200～260mv，具有较好的活性；此外在10mv cm-2电流密度条件下稳定运行时间超过100小时后电压几乎没有变化，具有优秀的稳定性，可作为质子交换膜电解水制氢装置的阳极使用，对其加快商业化具有重要意义。
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1.一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中水合三氯化钌与水合氯化钪的摩尔比为1：0.01～0.1。
3.根据权利要求2所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中搅拌混合的时间为24h。
4.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中加入的硝酸钾的质量为S2中干燥的粉末样品的质量的5～100倍。
5.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中煅烧温度为350～500℃，煅烧时间为1～3h，升温速率为10℃/min。
6.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中样品加入去离子水超声溶解，离心水洗多次，干燥，离心水洗的次数大于6次。
7.根据权利要求6所述的一种高性能钪掺杂氧化
8.根据权利要求1-7中任一项权利要求所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法制备得到的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂。
9.根据权利要求8所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的应用，其特征在于，所述的高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂在电解水制氢中应用。
...【技术特征摘要】
1.一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中水合三氯化钌与水合氯化钪的摩尔比为1：0.01～0.1。
3.根据权利要求2所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中搅拌混合的时间为24h。
4.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中加入的硝酸钾的质量为s2中干燥的粉末样品的质量的5～100倍。
5.根据权利要求1所述的一种高性能钪掺杂氧化钌酸性析氧电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤s4中煅烧温度为350～50...
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