The invention discloses a palladium catalyst of iron oxide fuel cell, load Pd and Fe elements on activated carbon, the structure Pd Fe/C Pd, the loading amount of Fe is 20 ~ 50%; the Pd Fe size 3.5 ~ 4.5nm. The invention also discloses the preparation method of the catalyst. The present invention first preparation of supported monodisperse nanocrystals carbon supported iron nanocrystals and Fe/C in aqueous solution with palladium salt solution for spontaneous replacement reaction, because the palladium precursor is higher than the reduction of electric power iron metal electric power, in order to get the Pd Fe/C 1 double metal catalyst; then using high pure argon heat get the Pd Fe/C 2 catalyst. The invention of the metal catalyst loading was 20 ~ 50%, the electrocatalytic oxidation of formic acid stronger catalytic ability, higher catalytic efficiency, stronger resistance to CO poisoning and low cost, can be used for the preparation of direct formic acid fuel cell catalyst, and the method is simple, low cost, high efficiency and environmental protection.
【技术实现步骤摘要】
一种钯铁氧化物燃料电池催化剂及其制备方法
本专利技术属于燃料电池催化剂
,具体涉及一种钯铁氧化物燃料电池催化剂。本专利技术还涉及该钯铁氧化物燃料电池催化剂的制备方法。
技术介绍
低温燃料电池具有清洁、高效、安全、可移动、操作条件温和以及未来产业化具有发展潜力等优点备受世界各国的重视,包括质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池和直接甲酸燃料电池等。电催化剂、质子交换膜和电极是低温燃料电池关键材料,而成本高是目前困扰燃料电池商业化的最主要问题,其中催化剂中大量使用Pt材料,使得催化剂的成本占很大的比重。如今Pd基催化剂吸引了大家的关注,Pd与Pt有相似的性质(如同周期元素,同晶体结构,同原子大小),且Pd的价格是Pt的1/3,Pd的储备量却是Pt的50倍。根据这个出发点,我们可以考虑通过Pd掺杂第二种金属元素(例如:Au,Pt,Ir,Pb,Sn,Co,Ni等等)来提高Pd基催化剂的活性,以便用Pd基催化剂来替代Pt基催化剂在燃料电池中的应用。中国专利CN101664685A公开了一种两步化学还原法制备了PdFe@Pt/C核壳结构催化剂,在0.4V(Ag/AgCl)时PdFe@Pt/C催化剂单位铂质量的氧还原活性电流为0.126Amg-1Pt,其催化效能大约是商业Pt/C催化剂的4倍。虽然引入了Pd和Fe来降低催化剂成本,但是仍存在催化活性不高和成本控制差的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种低成本且具有高催化活性的钯铁氧化物燃料电池催化剂。本专利技术要解决的另一个技术问题是提供一种制备该钯铁氧化物燃料电池催化剂的制备方法。本专利技术通过以 ...
【技术保护点】
一种钯铁氧化物燃料电池催化剂,其特征在于,在活性炭上负载Pd元素和Fe元素,结构式为Pd‑Fe/C,所述Pd‑Fe负载量为20~50%;所述Pd‑Fe粒径为3.5~4.5nm。
【技术特征摘要】
1.一种钯铁氧化物燃料电池催化剂,其特征在于,在活性炭上负载Pd元素和Fe元素,结构式为Pd-Fe/C,所述Pd-Fe负载量为20~50%;所述Pd-Fe粒径为3.5~4.5nm。2.如权利要求1所述钯铁氧化物燃料电池催化剂制备方法,步骤如下,(1)将10mg的活性碳分散于6mL的水溶液中,并超声60~120min;(2)超声过程中继续搅拌并通入惰性气氛30~120min,以除去溶液中的溶解氧;(3)在超声、搅拌和惰性气氛保护下,加入计量的硼氢化合物;(4)将计量的可溶性亚铁盐配成溶液;加入硼氢化合物结束30~120min后,逐滴加入计量的可溶性亚铁盐溶液,从而Fe2+被还原成Fe0,搅拌15~60min,得到Fe/C溶液;(5)将计量的可溶性钯化合物配成溶液,并逐滴加入到步骤(4)制备的Fe/C溶液中,再持续搅拌20~60min;(6)过滤并用去离子水洗涤,滤渣在真空干燥箱50~70℃下真空干燥4~6h,即制得Pd-Fe/C-1催化剂。3.如权利要求2所述钯铁氧化物燃料电池催化剂制备方法,其特征在于,在步骤(6)后,将所述Pd-Fe/C-1催化剂放在内径6cm长100cm的管式炉中,以200mL/min通入保护气氛15分钟驱赶管式炉中空气,再调整以20...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖梦垠,熊继海,范敏,席细平,罗成龙,
申请(专利权)人:江西省科学院能源研究所,
类型:发明
国别省市:江西,36
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