一种用于燃料电池的催化剂及其应用

摘要

本发明涉及一种用于燃料电池的催化剂及其应用，以天然鳞片石墨为原料，用hummers方法制备氧化石墨烯粉末；将石墨烯粉末与吡咯单体在分散剂中超声分散后，向其中逐滴滴加氧化剂溶液，搅拌聚合；将得到混合液，离心、洗涤得到氧化石墨-聚吡咯混合物；将上述氧化石墨-聚吡咯混合物分散于水溶液中，利用水合肼将其还原；将上述得到的混合物离心、洗涤得到石墨烯-聚吡咯复合材料。本发明制备的石墨烯-聚吡咯复合材料具有高比表面积、高导电性，高稳定性。同时，以此复合材料为载体制备的贵金属催化剂具有很高的稳定性，降低了贵金属的流失，抑制了贵金属的团聚。

主权项

一种用于燃料电池的催化剂，其特征在于：所述催化剂是以石墨烯‑聚吡咯复合材料为载体，其上贵金属活性成分的负载量为10‑60wt.％；所述催化剂贵金属为贵金属合金或贵金属单质；贵金属单质为Pt、Pd、Au、Ag、Ru、Fe、Co、Ni、Mn或Cu金属，贵金属合金为M_xN_y，其中M、N分别为Pt、Pd、Au、Ag、Ru、Fe、Co、Ni、Mn、Cu中的任意一种金属元素，且M和N互不相同，但至少有一种为贵金属Pt，x和y分别为10‑90中的自然数，且x+y＝100；所述催化剂采用以下方法制备而得：第一步，用hummers方法制备氧化石墨烯粉末；第二步，将氧化石墨烯粉末与吡咯单体在分散剂中超声分散均匀，形成混合液A；混合液A中分散剂与氧化石墨烯的质量比为100:1～10:1，吡咯单体于混合液A中的浓度为0.01g/L～1g/L；第三步，向混合液A中滴加氧化剂溶液，搅拌聚合，得到氧化石墨烯‑聚吡咯复合材料混合液B；氧化剂与吡咯单体的质量比为1:1～6:1；第四步，将混合液B中，加入水合肼，反应得到石墨烯‑聚吡咯复合材料混合液C；石墨烯和水合肼的质量比为：1:1‑5:1；第五步，将混合液C中边搅拌边加入可溶性贵金属盐和可溶性贵金属酸中的一种或二种以上，反应之后离心、洗涤即可得到所需催化剂。