聚芴类衍生物负载贵金属催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及聚芴类衍生物负载贵金属催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：(1)聚9-羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt-Pd/PHF的制备均采用电化学法；(2)玻碳电极用α-氧化铝抛光粉打磨至镜面，冲洗干净后备用；(3)PHF的电化学合成采用循环伏安(CV)法，一定的电压范围扫描相同的CV圈数，扫描速率控制为50mVs-1；(4)所得聚合物修饰的玻碳电极(PHF/GC)分别用乙醇、蒸馏水冲洗干净后直接用于Pt-Pd催化剂的电沉积实验。本发明专利技术中Pt-Pd催化剂颗粒在PHF的表面具有较均匀的分散与较小的粒径，因而也具有较大的电化学活性面积；PHF负载的Pt-Pd催化剂(Pt-Pd/PHF)对于甲酸的氧化具有较高的电催化活性。

Process for preparing noble metal catalyst supported by Fluorene Derivatives

The invention relates to a method for preparing poly Fluorene Derivatives supported noble metal catalysts, the preparation steps are as follows: (1) 9- hydroxy poly fluorene (PHF) synthesis and Pt-Pd/PHF composite catalysts were prepared by electrochemical method; (2) a glassy carbon electrode with alpha alumina polishing powder polished to a mirror, rinse the reserve; (3) the electrochemical synthesis of PHF by cyclic voltammetry (CV) method, the scanning voltage range of the same CV number, the scan rate is 50mVs-1; (4) the polymer modified glassy carbon electrode (PHF/GC) respectively with ethanol and distilled water rinse directly after the experiment for the electrodeposition of Pt-Pd catalyst the. Pt-Pd catalyst particles in the invention has smaller particle size and dispersed uniformly on the surface of PHF, and thus has a large electrochemical active surface; Pt-Pd catalyst supported on PHF (Pt-Pd/PHF) exhibited high electrocatalytic activity for formic acid oxidation.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池催化剂载体材料领域，特别涉及一种聚芴类衍生物负载贵金属催化剂的制备方法。
技术介绍
由于其独特的物理和化学性能，导电高分子作为低温燃料电池催化剂载体被广泛研究。与传统的碳材料催化剂载体(如炭黑)相比，导电高分子作为燃料电池催化剂载体具有一些独特的优点：首先，导电高分子制备过程简单，表面形态可控且多样化；其次，导电高分子良好的氧化还原可逆性与电化学稳定性一定程度上可以避免碳材料作为催化剂载体时所面临的氧化腐蚀问题；再次，有文献报道[3，4]，导电高分子负载的Pt催化剂与碳材料负载的Pt催化剂相比具有较强的抗CO毒化能力；另外，部分导电高分子不仅能电子导电，还能质子导电，从而可以取代燃料电池催化层中的Nafion，进而有利于催化剂催化活性的提高。因此，导电高分子作为即碳材料之后的一种新型催化剂载体为低温燃料电池催化剂的研究开辟了一条新路径。目前，导电高分子作为燃料电池催化剂载体的研究主要集中于主链中含有杂原子(如N、O、S等)的一类导电高分子，如聚苯胺(PANi)、聚吡咯(PPy)、聚吲哚(PIn)、聚咔唑(PCZ)、聚噻吩(PTh)及其衍生物。以上导电高分子之所以被选作为燃料电池催化剂载体，是因为它们通常具有良好的导电性能与氧化还原活性，且在电极表面易制得、稳定性强。上述导电高分子的主链中几乎都含有杂原子，而对于主链中不含杂原子的其它导电高分子在燃料电池催化剂载体方面则鲜有报道。聚芴(PF)及其衍生物作为导电高分子的一类，由于其良好的光电性能，已作为蓝光发光材料被用来制备PLED。然而，关于其作为燃料电池催化剂载体的研究，文献中则没有报道。
技术实现思路
芴的分子结构中C-9位比较活泼，因此在C-9处可以引入多种官能团(如羟基、羧基、羰基、氨基、卤素原子等)，从而实现对芴及其聚合物的结构及性能的调控。聚芴及其以上衍生物的主链中都不含杂原子，但它们都具有导电高分子特有的物理与化学性能。本专利技术中利用聚芴类衍生物9-羟基芴(HF)作为载体来负载Pt-Pd催化剂，并将所得复合催化剂用于催化甲酸氧化，具体步骤如下：(1)聚9-羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt-Pd/PHF的制备均采用电化学法，所用电化学工作站仍为CHI760E，体系为三电极电解槽，工作电极为玻碳电极(GC)或导电高分子修饰过的玻碳电极，对电极与参比电极分别为铂丝与饱和甘汞电极(SCE)。(2)玻碳电极用α-氧化铝抛光粉打磨至镜面，然后分别用蒸馏水、乙醇超声5-10min，冲洗干净后备用。(3)实验前，向电解液中连续鼓入空气10min以除去溶液中的氧气。PHF的电化学合成采用循环伏安(CV)法，一定的电压范围扫描相同的CV圈数，扫描速率控制为50mVs-1。(4)所得聚合物修饰的玻碳电极(PHF/GC)分别用乙醇、蒸馏水冲洗干净后直接用于Pt-Pd催化剂的电沉积实验。本专利技术制备有益效果：(1)Pt-Pd催化剂颗粒在PHF的表面具有较均匀的分散与较小的粒径，因而也具有较大的电化学活性面积，这要归因于PHF均匀的微米球状的表面形貌以及良好的导电性能与电化学活性。(2)电催化氧化实验显示，PHF负载的Pt-Pd催化剂(Pt-Pd/PHF)对于甲酸的氧化具有较高的电催化活性，具体表现为甲酸在其表面起始氧化电位的降低、甲酸直接氧化路径的大幅度增强、催化剂抗CO毒化能力的提高等。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术的技术方案实施过程，但本专利技术并不限于实施例中的描述。实施例1(1)聚9-羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt-Pd/PHF的制备均采用电化学法，所用电化学工作站仍为CHI760E，体系为三电极电解槽，工作电极为玻碳电极(GC)或导电高分子修饰过的玻碳电极，对电极与参比电极分别为铂丝与饱和甘汞电极(SCE)。(2)玻碳电极用α-氧化铝抛光粉打磨至镜面，然后分别用蒸馏水、乙醇超声5min，冲洗干净后备用。(3)实验前，向电解液中连续鼓入空气10min以除去溶液中的氧气。PHF的电化学合成采用循环伏安(CV)法，一定的电压范围扫描相同的CV圈数，扫描速率控制为50mVs-1。(4)所得聚合物修饰的玻碳电极(PHF/GC)分别用乙醇、蒸馏水冲洗干净后直接用于Pt-Pd催化剂的电沉积实验。实施例2(1)聚9-羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt-Pd/PHF的制备均采用电化学法，所用电化学工作站仍为CHI760E，体系为三电极电解槽，工作电极为玻碳电极(GC)或导电高分子修饰过的玻碳电极，对电极与参比电极分别为铂丝与饱和甘汞电极(SCE)。(2)玻碳电极用α-氧化铝抛光粉打磨至镜面，然后分别用蒸馏水、乙醇超声10min，冲洗干净后备用。(3)实验前，向电解液中连续鼓入空气10min以除去溶液中的氧气。PHF的电化学合成采用循环伏安(CV)法，一定的电压范围扫描相同的CV圈数，扫描速率控制为50mVs-1。(4)所得聚合物修饰的玻碳电极(PHF/GC)分别用乙醇、蒸馏水冲洗干净后直接用于Pt-Pd催化剂的电沉积实验。本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚芴类衍生物负载贵金属催化剂的制备方法，其特征在于其制备步骤如下：(1)聚9‑羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt‑Pd/PHF的制备均采用电化学法，所用电化学工作站仍为CHI 760E，体系为三电极电解槽，工作电极为玻碳电极(GC)或导电高分子修饰过的玻碳电极，对电极与参比电极分别为铂丝与饱和甘汞电极(SCE)。(2)玻碳电极用α‑氧化铝抛光粉打磨至镜面，然后分别用蒸馏水、乙醇超声5‑10min，冲洗干净后备用。(3)实验前，向电解液中连续鼓入空气10min以除去溶液中的氧气。PHF的电化学合成采用循环伏安(CV)法，一定的电压范围扫描相同的CV圈数，扫描速率控制为50mV s‑1。(4)所得聚合物修饰的玻碳电极(PHF/GC)分别用乙醇、蒸馏水冲洗干净后直接用于Pt‑Pd催化剂的电沉积实验。

【技术特征摘要】
1.聚芴类衍生物负载贵金属催化剂的制备方法，其特征在于其制备步骤如下：(1)聚9-羟基芴(PHF)的合成与复合催化剂Pt-Pd/PHF的制备均采用电化学法，所用电化学工作站仍为CHI760E，体系为三电极电解槽，工作电极为玻碳电极(GC)或导电高分子修饰过的玻碳电极，对电极与参比电极分别为铂丝与饱和甘汞电极(SCE)。(2)玻碳电极用α-氧化铝抛光粉...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东，
申请(专利权)人：张东，
类型：发明
国别省市：广西;45