高分散性、高负载量Ir及Ir-Pt合金纳米催化剂的制备方法
铱主要应用于不饱和碳烃化合物加氢，胼分解以及汽车尾气净化等的催化剂，也用于甲醇裂解、CO氧化、NH3分解等方面。目前，纳米Ir及Ir-Pt合金催化剂已在化工过程、燃料电池、航天工程、污染和排放控制、生物工程等领域显示了广阔的应用前景，相关专利申请呈现增长趋势。
由于纳米Ir及Ir基催化剂需对Ir和Ir合金纳米粒子的尺寸进行控制，才能获得较好的催化活性。铱的熔点高达2454°C，且Ir前驱体化合物通常极难还原，因此Ir及 Ir合金纳米催化剂的制备在技术上存在很大困难。目前碳载Ir及Ir基合金纳米催化剂主要采用沉积沉淀法和焙烧法制备，该方法可以得到负载量较高的Ir及Ir基催化剂，但是 Ir及Ir基合金纳米粒子的尺寸较大，分散性较差，且沉积沉淀法中的高温还原工序和焙烧方法均容易造成纳米粒子的氧化，从而影响所制备的催化剂的活性。负载型纳米催化剂可以提高贵金属的利用率，降低催化剂的成本，且纳米尺寸金属粒子的宏观量子效应、表面效应和小尺寸效应等，对催化剂活性组分纳米粒子的表面结构和化学状态的有很大影响，从而影响催化剂的电催化性能。因此，随着纳米制备技术与催化科学的迅猛发展，一些研究者从既能降低催化剂成本，又能提高催化剂活性的角度考虑，通过控制Ir纳米粒子的尺寸，结构，形貌，化学状态等，达到对负载型纳米Ir催化剂的催化活性进行调控的目的。
本发明是一种碳载高活性Ir及Ir-Pt合金纳米催化剂的制备方法，其载体为碳黑，活性组分为Ir或Ir-Pt合金纳米粒子，其特征是，利用高压氢还原法，以KBH4改性处理过的碳黑为载体，还原Ir或Ir和Pt前驱体化合物，将Ir或Ir-Pt合金纳米粒子沉积到改性后碳黑载体表面，得到一种高分散性、高负载量的纳米Ir/C或Ir-Pt/C催化剂。本发明方法所得到的催化剂中Ir或Ir-Pt的负载率高；Ir或Ir-Pt的负载量可控，可制备质量比在5～40％范围的Ir/C或Ir-Pt/C催化剂；方法成本低、工艺简单、对设备要求低。Ir/C或Ir-Pt/C纳米催化剂可应用在化工过程、燃料电池、航天工程、污染和排放控制、生物工程等领域。炭载铱。