一种碳纳米管负载钴铂合金催化剂的制备方法

摘要

一种碳纳米管负载钴铂合金催化剂的制备方法属于纳米复合催化剂及燃料电池领域。现有燃料电池电极催化剂存在活性组分粒径分布不均匀、成本高等问题。本发明通过以含有钴、铂基活性物前驱体的碳纳米管工作电极作为阴极，以铂电极为阳极，以固相电解盐为电解质，采用脉冲电沉积原位生成碳纳米管负载钴铂合金催化剂。本发明可有效的控制Co-Pt合金纳米粒子的粒径、组成以及合金纳米粒子的负载量，成本低、无污染，适合大规模生产等优点。

主权项

一种碳纳米管负载钴铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)碳纳米管的表面预处理：室温下，将碳纳米管于1M的盐酸中浸泡24h，过滤，真空干燥后，再于60～120℃下，在强酸中回流5～12h，反应结束后去离子水洗涤至中性，过滤，真空干燥24h，得到表面改性碳纳米管；2)工作电极的制备：①称取表面改性碳纳米管、可溶性钴盐A、可溶性铂盐B和质量分数为5％的nafion溶液溶解到水中，超声分散30～60min，得到墨汁状的碳浆；其中，各物质的用量为0.001～0.003mol的可溶性钴盐A/1g碳纳米管、0.001～0.003mol的可溶性铂盐B/1g碳纳米管，1～10ml质量分数为5％nafion溶液/1g碳纳米管，40～50ml水/1g碳纳米管；②将步骤①中制备的碳浆涂覆在导电基材C的表面上，涂覆量为120～300μL碳浆/cm2导电基材C表面积，再于30～90℃下，真空干燥24h，得到含有钴、铂基活性物前驱体的工作电极；3)以铂电极作为阳极，以步骤2)②中制备的含有钴、铂基活性物前驱体的工作电极作为阴极，以1～2M的固相电解盐D作为固相电解质，进行脉冲电沉积得到碳纳米管负载钴铂合金催化剂，电沉积温度为20～40℃，脉冲电流密度为50～300mA/cm2，电流的通断时间比ton/toff为1∶10～24。