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作者：梁凤波;熊宏旭;陈子豪;龚奇奇;孙良良;刘丽丽;
单位：景德镇陶瓷大学;
摘要：在众多制氢技术中，质子交换膜(PEM)电解水制氢技术具有原料简单易得、产出氢气浓度高及操作简便等一系列优势。但PEM电解槽中析氧反应(OER)缓慢是电解水制氢的发展瓶颈，开发高效且稳定的电催化剂以提升OER动力学速率具有重要意义。氧化铱IrO_2在酸中的析氧反应(OER)中仅次于最活跃的RuO_2，但是其稳定性远远高于RuO_2。为了得到兼具高活性和高稳定性的催化剂，以纳米RuO_2作为内核采用亚当斯熔融法包裹IrO_2，制备了RuO_2@IrO_2的核壳结构催化剂。利用X射线衍射、X-射线光电子能谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和电化学工作站对该材料的晶体结构、元素组成、表面形貌，进行了表征和分析。结果表明，该方法制备了一种具有海胆结构的RuO_2@IrO_2催化剂。负载适量IrO_2可以缓解RuO_2在析氧过程中的过度氧化溶解，对Ru O_2起到良好的保护作用，从而增强催化剂的稳定性。负载20%IrO_2的Ru O_2@IrO_2催化剂在高电流密度下展现出比Ru O_2颗粒更优的催化活性和稳定性，在100m A·cm-2电流密度下过电位低至364 mV，连续测试20 h，电位仅降低了29 mV。
关键词：质子交换膜电解水;;析氧反应;;氧化铱/钌;;催化活性
基金资助：景德镇市陶瓷产业技术创新项目(2023-013042)
