发明名称 高性能白金触媒之制作方法
摘要 本发明其特点为白金触媒支撑碳黑原料先经过感应式快速升温石墨化处理后为载体,再将白金触媒吸附在经处理过之碳黑上,获得分散均匀,颗粒较细及导电度高之白金触媒,可得到高性能2-5nm白金颗粒以作为质子交换膜燃料电池之触媒。本发明经测试,证明,与商用触媒比较,其性能较佳,在18.2wt%Pt/C,制作成膜电极组测试。在0.6V之负载下所测得之功率为1.18W/mgPt,而商用触媒18.2wt%Pt/C在相同测试条件下,可得到0.89W/mgPt。依照本发明的方法,可制作出较高性能之白金触媒,更利于膜电极组及质子交换膜燃料电池组设计制作与市场应用。
申请公布号 TW565471 申请公布日期 2003.12.11
申请号 TW091135123 申请日期 2002.12.04
申请人 国防部中山科学研究院 发明人 陈永松;翁炳志;庄明志;温启明;陈文德
分类号 B01J23/38 主分类号 B01J23/38
代理机构 代理人
主权项 1.一种高性能白金触媒之制作方法,其特点为白金触媒支撑碳黑原料先经过高温石墨化处理,再将白金触媒吸附在经处理过之碳黑上,获得分散均匀,颗粒较细及导电度高之白金触媒,其详细制程为:(1)将氯铂酸溶于水中,依序将还原剂加入氯铂酸溶液中,随即有白色析出物,将沈淀物收集后再溶于水中,加入离子交换树脂并搅拌,直到溶液由白色悬浮状呈透明状;(2)将已先经过高温石墨化处理之碳黑加入上述透明状溶液中,再加入双氧水并搅拌一段时间;(3)最后过滤上述沈淀物、烘乾及以氢气在适当温度还原处理而得白金碳触媒。2.如申请专利范围第1项之高性能白金触媒之制作方法,其中碳黑可为Vulcan XC-72碳黑。3.如申请专利范围第1项之高性能白金触媒之制作方法,其中高温石墨化处理温度为2300~3000℃。4.如申请专利范围第3项之高性能白金触媒之制作方法,其中高温石墨化处理为采用感应式升温处理。5.如申请专利范围第4项之高性能白金触媒之制作方法,其中特殊高温石墨化处理并无保护气氛,碳黑放入坩埚内,坩埚只覆盖焦炭当保护。6.如申请专利范围第1项之高性能白金触媒之制作方法,其中依序加入还原剂,为碳酸钠溶液,亚硫酸氢钠溶液及碳酸钠溶液。7.如申请专利范围第1项之高性能白金触媒之制作方法,其中以氢气在适当温度还原处理之温度为200~250℃。图式简单说明:图一.本发明20wt%Pt/C触媒之高解析度穿透式电子显微镜照片(小黑点为Pt,较大而淡黑颗粒为碳黑)。图二.本发明20wt%Pt/C触媒制成膜电极组之极化曲线。图三.各种触媒制成膜电极组之极化曲线再除以白金用量,而得到每mg白金所产生之性能。图四.商用ElectroChem公司20wt%Pt/C触媒之高解析度穿透式电子显微镜照片(小黑点为Pt,较大而黑颗粒为碳黑)。图五.商用ElectroChem公司20wt%Pt/C触媒之制成膜电极组之极化曲线。
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