一种直接甲醇燃料电池阳极多元催化剂的制备方法

摘要

本发明提供了一种直接甲醇燃料电池阳极多元催化剂的制备方法，该方法主要是将氧化处理后的多壁CNTs在含摩尔比为2～6∶2～4∶1～3的H2PtCl6、RuCl3和NiCl2的金属前驱体溶液中进行硼氢化钠还原反应，并同时使用稳定剂柠檬酸钠、乙酸钠、酒石酸钠或Nafion溶液控制还原后的金属粒子长大，使还原后的PtRuNi纳米粒子在CNTs载体表面上的均匀分布，制得高活性和高稳定性的甲醇氧化催化剂。该方法操作简单，易于大规模生产，在直接甲醇燃料电池中具有广泛的应用前景。

主权项

1.一种直接甲醇燃料电池阳极多元催化剂的制备方法，该方法由以下步骤组成：(1)多壁碳纳米管的氧化处理：取多壁碳纳米管按100～300ml/g的配比加入体积比为1∶2～2∶1的浓硫酸和浓硝酸混合溶液，在80～120℃温度下回流4～6小时，过滤、洗涤至滤液为中性，70～110℃下真空干燥2～4小时；(2)浸渍液的配制：按摩尔比为2～6∶2～4∶1～3量取H2PtCl6、RuCl3和NiCl2组成金属前驱体，先加水稀释到1～10mM，再按金属前驱体摩尔量的0.5～4倍加入稳定剂柠檬酸钠、乙酸钠、酒石酸钠或Nafion溶液，然后按金属前驱体重量的1～4倍加入经氧化处理的多壁碳纳米管，超声混合10～60分钟，最后用NaOH溶液调节浸渍溶液的pH值到5～11；(3)NaBH4还原反应：将浸渍溶液转移到25～70℃的水浴中，搅拌4～10小时后，按金属前驱体摩尔量的6～30倍慢慢滴加浓度为0.1～0.5M的NaBH4溶液还原，滴完后继续反应4～8小时；(4)制得催化剂：NaBH4还原反应结束用稀盐酸溶液调节溶液pH值到5～7，减压抽滤，用超纯水洗涤到滤液无氯离子检出，最后在50～80℃下真空干燥2～4小时，即可。