1.一种二氧化钌纳米棒材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
(1)取适量偏钨酸铵与水合三氯化钌于容器中,偏钨酸铵与水合三氯化钌质量比为1:
0.1~0.5,加入去离子水,超声搅拌后得到浓度为5~20%的偏钨酸铵与水合三氯化钌混合溶液;
(2)制备微孔膜注射器,该微孔膜注射器由针筒、与针筒匹配的活塞芯杆以及微孔疏水膜组成,所述针筒的另一端用微孔疏水膜封端,该注射器通过控制活塞芯杆保证让针筒内的溶液穿过微孔疏水膜,从其一侧进入另一侧;该注射器使用前先置于50~90%的乙醇溶液中活化;取步骤(1)制备的混合溶液置于微孔膜注射器的针筒内,取乙醇置于开口容器内,向乙醇中加入适量氢氧化钾,使注射器内的混合溶液与乙醇的体积比为5:50~150,氢氧化钾与针筒内含有的水合三氯化钌的质量比为3~12:1,并将开口容器置于超声机内超声,控制活塞芯杆将微孔膜注射器中的混合溶液在室温下注射于超声中的氢氧化钾乙醇溶液中,注射时将微孔疏水膜伸入氢氧化钾乙醇溶液中,注射后超声10~30min,将超声后的浊液离心分离,得到固体沉淀;
(3)将步骤(2)得到的固体沉淀用乙醇进行润洗,除去过量的氢氧化钾,将沉淀离心分离后置于真空干燥箱内干燥,干燥后样品置于500~800℃马弗炉中空气氧化2~8h,氧化完成降温后得到氧化钨/二氧化钌粉末材料;
(4)将步骤(3)得到的粉末材料加入去离子水中进行润洗,将润洗后的材料离心后置于鼓风干燥箱内干燥,取适量干燥后样品置于管式炉内碳化,升温速率为1~10℃/min,碳化温度为600~900℃,保温时间为2~8h,气体氛围为50~200ml/min的一氧化碳和10~
100ml/min的氢气,碳化完成后将材料置于马弗炉内空气氧化,氧化温度为250~500℃,氧化时间为2~8h,得到二氧化钌纳米棒材料。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,偏钨酸铵与水合三氯化钌的质量比为1:0.2~0.3。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,采用的微孔疏水膜为PP聚丙烯微孔滤膜,孔径为0.1μm。
4.如权利要求1或3所述的制备方法,其特征在于:采用如下方法制备微孔膜注射器:将一个一次性医用注射器头部剪掉并打磨平整,将微孔疏水膜置于注射器头部并用热熔胶进行粘连,以进行封端,制备得到微孔膜注射器。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,使注射器内的混合溶液与乙醇的体积比为5:100~150,氢氧化钾与水合三氯化钌质量比为6~9:1。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,氧化温度为600~650℃,氧化时间为2~4h。
7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,碳化过程的升温速率为3~7℃/min,碳化温度为800~900℃,保温时间为3~5h,气体氛围为50~160ml/min的一氧化碳和20~50ml/min的氢气。
8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,氧化温度为300~350℃,氧化时间为2~4h。
9.根据权利要求1所述制备方法制得的二氧化钌纳米棒材料作为电催化剂在氢氧燃料电池中的应用。
10.如权利要求9所述的应用,其特征在于:所述的应用具体为:将二氧化钌纳米棒材料、乙醇溶剂和5%的Nafion配制成乳液,超声分散得到均匀的催化剂浆液,将该催化剂浆液涂覆于铂碳电极表面上,烘干得到工作电极用于氢氧燃料电池。