一种燃料电池催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种燃料电池电催化剂及其制备方法。该燃料电池催化剂Pt-CeO₂/GN是以石墨烯为载体，Pt-CeO₂作为活性组分的催化剂；其中Pt与CeO₂的复合纳米颗粒均匀的分布在石墨烯表面，Pt颗粒的粒径为3-5 nm；其催化活性比Pt/GN催化剂的催化活性提高20-35%；其电化学活性面积达到59.1-66.4 m² g^-1,催化氧化甲醇的电流密度达到279.5-440.1 mA g^-1Pt。该催化剂的制备方法是将氧化石墨与硝酸铈分散在水中，用氨水调节pH值，反应得CeO₂/GN；将制得的CeO₂/GN超声分散在乙二醇溶液中，加入氯铂酸溶液，调节pH值，反应得到Pt-CeO₂/GN催化剂。本发明制备方法简单，制备的催化剂具有较高的催化活性和稳定性，在燃料电池领域具有广泛的应用前景。

主权项

一种燃料电池催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：A.将氧化石墨粉末与硝酸铈按照质量比4‑40:1混合并超声分散均匀，用0.1‑0.5mol L^‑1氨水或0.1‑0.5mol L^‑1氢氧化钠溶液调节pH＝8‑11，于80‑120℃回流反应4‑6h，再于120‑160℃反应3‑6h，然后抽滤、洗涤，于40‑60℃的真空干燥箱中烘干得到石墨烯载二氧化铈的复合物，用CeO₂/GN表示；B.将步骤A制得的CeO₂/GN加入到乙二醇溶液中，其中CeO₂/GN与乙二醇的比例为1mg:1‑2ml，超声分散1‑4h，加入氯铂酸,其中CeO₂/GN与氯铂酸的比例为3:1‑1:2，用氢氧化钠的乙二醇溶液或氢氧化钾的乙二醇溶液调节上述混合溶液的pH值为9‑11，升温至80‑120℃反应4‑6h，然后抽滤、洗涤、在40‑60℃的真空干燥箱中干燥得Pt‑CeO₂/GN催化剂；所述的氢氧化钠的乙二醇溶液中氢氧化钠质量分数为5‑10％，氢氧化钾的乙二醇溶液中氢氧化钾的质量分数为5‑10％。