一种高效Pt-CoSi₂/石墨烯复合电催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种新型高效Pt-CoSi₂/石墨烯复合电催化剂及其制备方法，所述催化剂以石墨烯为载体，以硅化钴(CoSi₂)为助催化剂，以铂(Pt)为活性组分。本发明反应过程和活性颗粒大小可控，所用价格低廉且具备很好助催化性质的硅化钴，作为代铂催化剂可以显著降低燃料电池电极催化剂成本，所制备的负载型铂基催化剂具有良好的结构稳定性、超强的比表面积，铂纳米粒子粒径小，分散度好，通过硅化钴的加入可有效提高催化剂的利用率和催化性能，有望加速燃料电池商用的步伐。

主权项

一种高效Pt‑CoSi₂/石墨烯复合电催化剂的制备方法，其特征在于：（1） 按比例分别称量乙酸钴、氧化石墨烯和乙二醇，向乙酸钴和氧化石墨烯混合物中加入乙二醇溶剂，超声下混合0.5‑1h，再将混合物在常温下搅拌3‑4h，加热至120‑140℃，再加入0.2mol/L的碳酸钠溶液150‑220ml，搅拌1‑3 h，反应液经过滤、去离子水洗涤、100℃烘干，获得氢氧化钴/氧化石墨粉末；（2）先通N₂持续40min除去管式炉内空气，再将步骤（1）制得的粉末放置于管式炉中；首先以H₂为还原气体程序性升温加热到300‑500℃，反应15‑20 min后；保持氢气通入速度，同时通SiH₄，再反应15‑20 min，得硅化钴/石墨烯粉末；（3）再向步骤（2）制得的硅化钴/石墨烯粉末中加入乙二醇，超声分散后加入氯铂酸水溶液，微波加热反应，反应完成后自然冷却至室温、过滤、所得产物用6号砂芯漏斗抽滤，无水乙醇和去离子水交替洗涤10次，烘干，获得Pt‑ CoSi₂/石墨烯复合电催化剂。