直接甲醇燃料电池阴极用催化剂的制备方法

摘要

一种直接甲醇燃料电池阴极用催化剂的制备方法是在反应器中加入溶剂，通入氮气，按比例加入M-盐、稳定剂，滴加还原剂，反应制得M纳米催化剂溶胶，然后抽虑，得M纳米粒子；其次将M纳米粒子溶于溶剂中搅拌，加入铂基化合物与稳定剂，超声、搅拌，滴加水合肼溶液反应，制得黑色纳米催化剂溶胶，分离、洗涤，真空干燥，得到黑色粉末状M-Pt核壳结构纳米粒子催化剂。本发明利用贵金属对氧还原较高的催化活性和过渡金属特殊电子结构的特点，选用d带空穴较多、电负性较低的过渡金属为核，制备出M-贵金属核壳结构纳米粒子，用于直接甲醇燃料电池用氧电还原催化剂，氧还原活性、抗甲醇性和稳定性较高，而且制备方法简单，成本低廉。

主权项

1.一种直接甲醇燃料电池阴极用催化剂的制备方法，该方法的具体制备过程按下列步骤进行：(1)在反应器内加入溶剂，通30min氮气，然后加入M-盐和稳定剂使其浓度分别为：5-30mmol·L-1和0.5-10g·L-1，在50～90℃温度下继续通入氮气并连续搅拌，滴加浓度为0.3mol·L-1、用1mol·L-1NaOH水溶液调节pH值为13的还原剂，加入量为M元素摩尔量的1.2-2.5倍，滴加速度为40滴·min-1，反应20-60min，制得M纳米催化剂溶胶，然后抽滤，得到M纳米粒子；(2)将上述步骤(1)中的M纳米粒子溶于溶剂中，搅拌下加入浓度为0.5-10g·L-1的稳定剂，再按M、Pt原子摩尔比为0.5～2.0∶1的比例加入铂基化合物，在60-70℃温度下继续搅拌，然后以20-30滴·min-1的速度滴加用1mol·L-1NaOH 乙二醇溶液，调节pH值为13、浓度为0.1mol·L-1的水合肼溶液，水合肼与铂原子的摩尔比为2.5∶1，在60-70℃温度下继续搅拌反应两小时，制得黑色纳米催化剂溶胶，然后离心分离，用蒸馏水、酒精依次洗涤，真空30℃干燥24小时，研磨即可得到黑色粉末状M-Pt核壳结构纳米粒子催化剂。