La系稀土元素掺杂的碳载铂钌合金电极的制备方法

摘要

一种La系稀土元素掺杂的碳载铂钌合金电极的制备方法。该方法是将碳载体在惰性气体保护下烘烤，与PTFE乳液和异丙醇加入到水中搅拌，超声振荡，涂覆在碳布上；再将含铂钌与La系元素组成的三种金属盐化合物与全氟烷基磺酸聚合物乳液、异丙醇、乙二醇、水和碳载体混合，超声振荡，再次涂覆于碳布上烘干，制成含活性物前驱体的碳载多孔电极；最后将含活性物前驱体的电极置于酸溶液中，以柠檬酸钠、草酸和硼酸的混合溶液为电位调节剂，用脉冲电流进行电化学沉积，洗涤制成La系元素掺杂的碳载铂钌合金电极。本发明制备的合金电极微粒均匀，提高了贵金属催化剂的利用率，降低了电极的制造成本，简化了碳载活性物电催化剂多孔电极的制备工艺。可用于燃料电池电极的制备。

主权项

1. 一种La系稀土元素掺杂的碳载铂钌合金电极的制备方法，其特征在于该方法的制备过程按下列步骤进行：(1)将碳载体在惰性气体保护下，并在300℃～600℃烘烤1～4小时，然后将碳载体和质量浓度为10％～60％的PTFE乳液以及异丙醇按质量比为50∶1～50∶1～50加入到水中，搅拌5～40分钟，超声振荡5～60分钟，制成墨汁状混合物，并将其涂覆于碳纸或碳布上，在200℃～350℃的温度下，烘烤2～3分钟；(2)将含铂、钌金属盐化合物与La系金属盐化合物的活性物前驱体、质量浓度为0.1％～5％的全氟烷基磺酸聚合物乳液、异丙醇、乙二醇、水和碳载体按质量比为100∶5～50∶1～100∶1～100∶1～100∶20～200混合，超声振荡30～50分钟，制成含铂、钌和La系金属盐化合物前驱体的混合物，再次涂覆于上述步骤(1)中的碳纸或碳布上，其金属活性物涂覆量为0.05～5.00mg cm-2，并在30℃～90℃的温度下烘干，最后在80℃～120℃热压0.2～3分钟，得到含铂、钌和La系稀土元素活性物前驱体的碳载多孔电极；(3)将上述步骤(2)中制备的含铂、钌和La系稀土元素活性物前驱体的碳载多孔电极作为工作电极，置于酸溶液的电化学沉积槽中，以柠檬酸钠、草酸和硼酸的混合溶液为电位调节剂，以Pt电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，并用脉冲电流进行电化学沉积，用蒸馏水洗涤制成La系稀土元素掺杂的碳载铂钌合金电极。