以阳极催化剂(IrO2)、阴极催化剂(Pt/C)含量、阴极Nafion质量分数和阳极Nafion质量分数为考察的因素,进行了四因素三水平的正交试验,以电解槽电解电压在2V时的电流密度为衡量标准,确定了配置催化剂浆料的最优配比为:阳极催化剂IrO2担载量2.0mg/cm2,阴极催化剂Pt担载量1.0mg/cm2,阳极催化剂浆料中Nafion质量分数20％,阴极催化剂浆料中Nafion质量分数25％.使用最优配比配制催化剂后制备膜电极,对该膜电极进行极化曲线测试、产氢量计算及稳定性测试,发现运行80h后,膜电极的电解性能下降,在0.6A/cm2时,电解电压从1.78V升高到2.06V.使用交流阻抗分析稳定性测试前后的各部分电阻变化,发现各部分电阻均有增加.扫描电镜发现测试后阴极催化层与膜发生明显剥离.对稳定性测试期间的循环水进行电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测试,发现长时间运行后,水中Ir和Pt的含量增加.
电解 正交试验 膜电极 制氢 稳定性