燃料电池Pt/Graphene催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种燃料电池Pt／Graphene催化剂的制备方法，其方法如下：(1)采用改进的Hummers法来制备氧化石墨；(2)氧化石墨研磨成粉末，在马弗炉中煅烧，得到膨胀氧化石墨；(3)采用微波协助乙二醇法制备石墨烯负载铂的催化剂。本发明采用膨胀的氧化石墨作为反应的前驱体来制备Pt／Graphene催化剂，并且反应过程中不添加助分散剂，其优点是使产物的石墨烯还原更彻底，并且避免了残余的助分散剂影响催化剂的催化活性，从而使产物的氧还原性能更好。

主权项

燃料电池Pt/Graphene催化剂的制备方法，其特征在于所述方法步骤如下：    （1）氧化石墨的制备将250ml三口烧瓶置于冰水浴中，将80~120ml浓硫酸倒入三口瓶中，并加入1~3克的鳞片石墨和0.5~1.5克硝酸钠，开始机械搅拌，在1~4小时内缓慢加入10~15克的高锰酸钾粉末，冰浴中搅拌2~10小时；然后将其置于油浴中，待温度升至35~40℃时开始计时，在此温度下恒温加热5~20小时后，缓慢加入80~160ml的去离子水于混合溶液中，待温度上升到85~95℃时，继续加热15~30分钟后，将三口瓶从油浴锅中取出，冷却至室温，加入10~30ml的过氧化氢溶液，溶液由棕色变为亮黄色，然后用盐酸和去离子水依次洗涤至溶液呈中性，真空干燥即可；（2）膨胀氧化石墨的制备将步骤（1）制备出的氧化石墨研磨成粉末，在马弗炉中800~1000℃下煅烧，得到膨胀氧化石墨；（3）石墨烯负载铂催化剂的制备称取3~6mg膨胀氧化石墨置于烧杯中，加入30~60ml的乙二醇和占总溶剂体积30‑50%的去离子水，搅拌并超声20~40分钟，超声过程中加入0.1~0.3ml浓度为0.0386 mol/L的氯铂酸乙二醇溶液，搅拌后调节pH值7~9，继续搅拌10~20分钟后置于微波反应器中微波1~3分钟，反应结束后冷却至室温，过滤、洗涤、烘干，得到铂含量为20wt.%的Pt/Graphene样品。