燃料电池阴极用聚苯胺-碳化钨复合催化剂及其制备方法

摘要

本发明涉及一种燃料电池阴极用聚苯胺-碳化钨复合催化剂及其制备方法，属于电化学领域。该复合催化剂由聚苯胺和碳化钨粒子组成，其质量百分比组成为：聚苯胺95-80%，碳化钨5-20%。本发明先制备出含氮前躯体聚苯胺，再以聚苯胺和碳化钨通过高温热处理制备得到该催化剂，通过此种方法可以控制碳化钨的理论含量。该催化剂具有较高的起始氧还原电位，是一种新型的质子交换膜燃料电池非铂催化剂；同时该催化剂制备工艺简单，成本低廉且对环境友好，具有广泛的应用前景。

主权项

一种燃料电池阴极用聚苯胺‑碳化钨复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述燃料电池阴极用聚苯胺‑碳化钨复合催化剂由聚苯胺和碳化钨粒子组成，其质量百分比组成为：聚苯胺95‑80%，碳化钨5‑20%；包括如下步骤：a. 在盐酸溶液中加入苯胺，持续搅拌；将过硫酸铵溶解在盐酸溶液中，之后将得到的过硫酸铵溶液滴加到盐酸和苯胺的混合溶液中，冰浴保护，该过程持续搅拌；然后加入次氯酸钠溶液，加入次氯酸钠溶液之后停止搅拌，进行反应；反应结束后，对反应物进行抽滤洗涤，先用盐酸溶液洗涤，再用超纯水洗涤，最后用丙酮洗涤；最后经干燥，研磨，得到墨绿色的聚苯胺粉末；b. 将得到的聚苯胺粉末均匀的分散在超纯水中，加入碳化钨粉末，持续搅拌，进行复合反应；反应完成后，将反应物抽滤洗涤，用超纯水将反应物洗涤至中性，经干燥，研磨，得到粉末；c. 将得到的粉末放入瓷舟中，将瓷舟放入密闭的管式炉中，通入氮气吹扫，之后开始程序升温，升温到900‑1100℃保持0.5‑2 h，之后在氮气保护下冷却到室温，研磨，得到目标催化剂。