一种静电自组装制备碳载燃料电池双金属电催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及了一种静电自组装制备碳载燃料电池双金属电催化剂的制备方法。先分别制备带负电保护和带正电保护的金属纳米粒子胶体溶液，然后将不同体积比例的上述两种胶体溶液在搅拌的条件下混合实现静电自组装，最后加入碳载体材料，抽滤，将滤饼洗涤干净，真空干燥，研磨后得到碳载燃料电池双金属电催化剂，最终制得的碳载燃料电池双金属电催化剂中活性双金属组分的质量百分比达到20～40%。本发明制备的催化剂组分中，双金属之间界面最大化，有利于发挥催化剂的协同效应，且制备工艺简单、快速、成本低廉，易于实现批量工业化生产。

主权项

一种静电自组装制备碳载燃料电池双金属电催化剂的制备方法，包括以下步骤：（1）带正电保护的金属纳米粒子胶体溶液的配制：将前驱体配制成水溶液，加入正电保护剂，搅拌均匀，用稀酸调节至pH<2；然后加入硼氢化钠水溶液还原前驱体，还原后溶液的pH <4，静置，制得带正电保护的金属纳米粒子胶体溶液；所述前驱体包括H2PtCl6·6H2O、RuCl3或PdCl2中的一种；（2）带负电保护的金属纳米粒子胶体溶液的配制：将前驱体H2PtCl6·6H2O和PdCl2中的一种配制成水溶液，加入负电保护剂，搅拌均匀，用稀碱调节至pH>10；然后置于油浴中沸腾回流8‑12小时，冷却后溶液的pH>9，静置，制得带负电保护的金属纳米粒子胶体溶液；（3）静电自组装制备双金属纳米胶体溶液：将步骤（1）和步骤（2）制备的带正电保护的金属纳米粒子胶体溶液和带负电保护的金属纳米粒子胶体溶液按照不同的体积比例混合，原位静电自组装得到双金属纳米胶体溶液；（4）碳载燃料电池双金属电催化剂的制备：往步骤（3）制备的双金属纳米胶体溶液中加入碳载体材料，抽滤，将滤饼洗涤干净，真空干燥，研磨后得到碳载燃料电池双金属电催化剂。