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专利号: 2026103616766
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳化钛负载锇金属析氢析氘催化剂在电解水分离氢同位素的应用,其特征在于,析氢析氘催化剂的载体为碳化钛,活性组分为负载于载体上的锇金属,锇金属的负载量为载体质量的7 15%;

~

所述析氢析氘催化剂的制备方法,包括如下步骤:S1:称取锇盐,溶于溶剂中,加入碳化钛,混合均匀;

S2:步骤S1所得的混合液置于烘箱中进行干燥,使溶剂完全蒸发,自然冷却至室温后得到混合物粉末;

S3:步骤S2混合物粉末放入瓷舟中,然后转移至管式炉中进行烧制,先通入惰性气体排除空气,然后持续通入氢气‑惰性气体混合气体,加热下使锇盐还原,自然冷却至室温,即得催化剂;

所述步骤S3中,惰性气体包含氮气或氩气中的至少一种,氢气与所述惰性气体组成的混合气体中,二者体积比为0.8 1:1。

~

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于,步骤S1中,所述锇盐包括三氯化锇OsCl3、乙酰丙酮锇、六氯锇酸钾K2OsCl6或六氯锇酸铵(NH4)2OsCl6中的至少一种;所述步骤S1中,锇盐中锇金属元素与碳化钛的质量比为0.07 0.15:1。

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3.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤S1中,溶剂包含乙醇和水中的至少一种,溶剂的体积用量以碳化钛的质量计为3‑5 μL/mg。

4.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤S2中,使用烘箱的干燥温度范围为

100 140℃,干燥时间为1 2小时。

~ ~

5.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述步骤S3中,煅烧温度为300 450 ℃,保温~时间为3 5小时。

~

6.如权利要求1所述的应用,其特征在于,所述应用时,利用膜电极系统对含氢同位素电解液进行电解;

所述膜电极系统,包括膜电极以及其两侧分别贴合的导电支撑材料;

所述膜电极是以阴离子交换膜为基底,阴离子交换膜的阴极侧负载所述碳化钛负载锇金属析氢析氘催化剂,阳极侧负载析氧催化剂。

7.如权利要求6所述的应用,其特征在于,阴离子交换膜阴极侧的析氢析氘催化剂负载

2 2 2

量为0.5 mg/cm~5 mg/cm ,阴离子交换膜阳极侧的析氧催化剂负载量为0.5 mg/cm~5 2

mg/cm,所述析氧催化剂为IrO2。

8.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述电解的温度为0~10 ℃,电解电流密度2

为0.5~1.5 A/cm。

9.如权利要求6所述的应用,其特征在于,所述含氢同位素电解液包含电解质NaOD,NaOD浓度为0.5‑4 mol/L。