一种Pt-Au@Pt核壳结构燃料电池阴极催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种Pt-Au@Pt核壳结构燃料电池阴极催化剂及制备方法。本发明Pt-Au@Pt核壳结构催化剂由导电载体和Pt-Au@Pt核壳结构纳米颗粒组成，其制备方法为：用硼氢化钠还原金化合物，得到Au纳米颗粒，将Au颗粒负载在碳载体表面，得到Au/C；将Au/C置于铂化合物水溶液中，让Pt在Au表面自发还原沉积后得到担载型Pt-Au合金纳米颗粒，通过欠电势沉积方法，在Pt-Au合金纳米颗粒表面沉积Cu原子单层，再通过Pt置换此Cu原子层即得。本发明制备的催化剂具有高的催化活性和稳定性，且成本相对纯Pt催化剂低廉，其制备方法简便、条件温和、易于操作，解决了常规化学还原法制备的核壳结构催化剂表面Pt团聚程度高，单纯欠电势沉积法制备的催化剂表面Pt覆盖度低的问题。

主权项

一种Pt‑Au@Pt核壳结构燃料电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：将硼氢化钠加入到金化合物与柠檬酸钠的混合溶液中，搅拌均匀，待溶液变为紫红色后加入导电载体，室温浸渍36‑48小时后，离心、真空干燥后得到碳载Au，即Au/C；2）将上步制得的Au/C超声分散在温度为20~80℃铂化合物水溶液中，搅拌3‑24小时，离心、干燥后得到担载型Pt‑Au合金纳米颗粒；其中铂化合物水溶液浓度为10‑5 mol/L ~10‑2 mol/L；通过欠电势沉积的方法在上步所得的Pt‑Au合金纳米颗粒表面沉积Cu原子单层，接着将沉积了Cu原子单层的Pt‑Au合金在铂化合物置换液中浸泡15‑30min，得到产物。