直接甲酸燃料电池用倍半硅氧烷配合物催化剂制备方法

摘要

本发明公开了一种直接甲酸燃料电池用倍半硅氧烷配合物催化剂的制备方法，包括用强酸作为催化剂打开倍半硅氧烷的硅氧键，得到不完全缩聚的三羟基的POSS三硅醇，将金属卤化盐季铵化，得到季铵化的金属卤化盐，POSS配合物的生成，阳极催化剂乳液的制备，催化剂修饰到基底电极上等步骤。本发明具有简便、高效、绿色等特点，为合成高质量直接甲酸燃料电池阳极氧化催化剂提供了一个切实可行的途径，将在甲酸燃料电池阳极氧化催化剂等领域都有广阔的应用前景。固载的金属催化剂能够有效地阻止金属物种的聚集，从而表现了较好的活性、选择性和寿命。

主权项

一种直接甲酸燃料电池用倍半硅氧烷配合物催化剂制备方法，其特征是：包括下列步骤：①用强酸作为催化剂打开倍半硅氧烷的硅氧键，得到不完全缩聚的三羟基的POSS三硅醇，强酸与POSS的摩尔比是3～6，并溶于苯或四氢呋喃中得到A液；②将金属卤化盐季铵化，得到季铵化的金属卤化盐，并用苯作溶剂溶解得到金属盐的溶液B液；③POSS配合物的生成：向A液中加入POSS三硅醇摩尔数1～2倍的催化剂搅拌12h，然后再向混合组分中加入A液摩尔数1～2.5倍的B液搅拌过夜，将过渡金属盐连接到POSS上，重结晶后得POSS配合物，使用时用己烷配成1mol/L溶液得C液；④阳极催化剂乳液的制备：向C液中加入C液重量5～15％的5％全氟磺酸聚合物水溶液，在磁力搅拌下过夜得到阳极催化剂乳液D；⑤催化剂修饰到基底电极上：将D液均匀涂覆在载体电极上，在真空和惰性气体保护下干燥得直接甲酸燃料电池阳极氧化催化剂。