氢气被称为未来的理想燃料和能量载体。固体聚合物电解质水电解槽（Solid Polymer Electrolyte Water Electrolyzer,SPEWE）由于具有效率高、产品纯度高、适应性强等优点,不仅被认为是比传统的碱性电解水技术更具有优势的制氢技术,而且也被认为是一个潜在的解决电力产能过剩问题的方案,可有效缓解“弃风弃电”难题。但是,它的广泛应用受限于金属铱的价格和用量。因此迫切需要减少铱的用量来使SPEWE技术得到大规模的工业应用。本文从降低催化剂的负载量、提高催化剂的析氧活性和稳定性方面着手,引入载体,主要对TiO₂载体的制备及其在SPE水电解阳极催化剂方面的应用进行了研究。采用溶剂挥发自组装法合成TiO₂载体,考察了去模板剂P123温度和模板剂P123与钛源摩尔比对TiO₂载体表面结构及其晶型的影响;同时也利用了亚当斯熔融法制备负载型催化剂,考察了V掺杂量和负载量对TiO₂载体表面结构及晶型的影响。采用XRD、BET、TEM、XPS等测试方法对催化剂的晶体结构、形貌和表面元素组成进行分析,利用电化学方法对催化剂的析氧活性进行测试,采用计时电流的方法对催化剂的稳定性进行评价。实验结果如下。（1）随着去模板剂温度的升高,TiO₂载体的比表面积减小,孔径随之增大。但是随着P123与钛源的摩尔比的增加,载体TiO₂的比表面积不断增大,孔径减小。当以去模板剂P123的温度为350℃、模板剂P123与钛源摩尔比为0.03制备出的TiO₂为载体,制备40wt%IrO₂负载量的催化剂,其析氧活性和稳定性都优于纯IrO₂。TiO₂载体能够提高IrO₂颗粒的分散度,形成连续的导电层,增大活性点数量,有效的利用IrO₂颗粒,提高催化剂的析氧活性。（2）V掺杂的负载型催化剂实验结果表明,当V掺杂浓度为20at%时,有助于提高析氧反应中质子的传导能力,加快活性位点的更新和减少IrO₂氧化覆盖,从而提高V掺杂负载型催化剂的析氧活性。以Ti_0.8V_0.2O₂为载体,制备不同IrO₂负载量的V掺杂负载型催化剂,结果表明,当电极电势为1.7V时,负载量为40wt%的负载型催化剂的电流密度大于纯IrO₂,远远优于纯IrO₂的析氧活性,其稳定性也优于纯IrO₂。