一种燃料电池低成本催化剂及其制备方法技术

技术编号:17782527 阅读:42 留言:0更新日期:2018-04-22 12:48
本发明专利技术公开了一种燃料电池低成本催化剂,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁8‑12份、钼酸铵3‑6份、铬酸锶0.2‑0.5份、碳粉110‑115份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.1‑0.2份、琉基苯并噻唑0.4‑0.8份、邻苯二甲酸0.02‑0.05份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.08‑0.15份。本发明专利技术还公开了所述燃料电池低成本催化剂的制备方法。本发明专利技术制备的燃料电池催化剂具有较好的催化性能及良好的稳定性,能够满足燃料电池的需求,且成本低,具有重要的市场价值。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池低成本催化剂及其制备方法
本专利技术涉及燃料电池
,具体是一种燃料电池低成本催化剂及其制备方法。
技术介绍
燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池,电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等,像一个蓄电池,但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。但是,它需要电极和电解质以及氧化还原反应才能发电。燃料电池被公认为是21世纪首选的清洁、高效的发电技术,它的研制与开发已成为国际能源领域研究的热点,并且将推动整个电动汽车、潜艇及发电工业的迅猛发展。燃料电池前景广阔,但是催化剂是制约其商业化的一大制约因素。以铂基为代表的贵金属是最理想的催化剂。它对于燃料电池的阴极和阳极反应均具有催化活性,而且可长期工作。但铂等贵金属储量有限,价格昂贵。因此,降低催化剂的成本是实现燃料电池商业化的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种燃料电池低成本催化剂及其制备方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种燃料电池低成本催化剂,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁8-12份、钼酸铵3-6份、铬酸锶0.2-0.5份、碳粉110-115份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.1-0.2份、琉基苯并噻唑0.4-0.8份、邻苯二甲酸0.02-0.05份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.08-0.15份。作为本专利技术进一步的方案:由以下按照重量份的原料制成:氧化铁9-11份、钼酸铵4-5份、铬酸锶0.3-0.4份、碳粉112-113份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.12-0.17份、琉基苯并噻唑0.5-0.7份、邻苯二甲酸0.03-0.04份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.09-0.13份。作为本专利技术再进一步的方案:由以下按照重量份的原料制成:氧化铁10份、钼酸铵4份、铬酸锶0.3份、碳粉113份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.15份、琉基苯并噻唑0.6份、邻苯二甲酸0.04份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.11份。所述燃料电池低成本催化剂的制备方法,步骤如下:1)称取铬酸锶和琉基苯并噻唑,合并后,加入15-20倍重量的乙醇,搅拌混合均匀后,获得混合物A;2)将混合物A投入至超声波处理器中,超声处理50-60min,获得混合物B;3)称取氧化铁,投入至球磨机中,以混合物B作为球墨液,球墨混合5-6h,出料,获得混合物C;4)向混合物C中加入邻苯二甲酸,搅拌混合2-3h后,静置25-30h,获得混合物D;5)称取碳粉和钼酸铵,合并后,投入至球磨机中,采用1-2倍重量的乙醇作为球墨液,球墨混合5-6h,出料,获得混合物E;6)称取椰子油脂肪酰二乙醇胺,加入至混合物E中,搅拌混合4-5h后,静置10-12h,获得混合物F;7)将混合物D和混合物F合并,加入乙二胺四甲叉磷酸钠,球墨混合8-10h后,出料,获得混合物G;8)将混合物G投入至超声波处理器中,超声处理50-60min,获得混合物H;9)将混合物H负压蒸发以回收乙醇,并将蒸发后获得的粉末在氮气氛围下进行热处理,所述热处理为先在450-480℃下处理1-2h,然后升温至1300-1350℃下处理70-80min,再降温至600-650℃下处理30-40min,自然冷却后,获得混合物I;10)将混合物I采用去离子水冲洗4-5次,然后在105-110℃下烘干后,即可。作为本专利技术再进一步的方案:步骤2)中,所述超声处理频率为70-80kHz。作为本专利技术再进一步的方案:步骤2)中,所述超声处理温度为40-50℃。作为本专利技术再进一步的方案:步骤8)中,所述超声处理频率为30-40kHz。作为本专利技术再进一步的方案:步骤8)中,所述超声处理温度为55-60℃。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术制备的燃料电池催化剂具有较好的催化性能,且具有良好的稳定性,能够满足燃料电池的需求,另外,由于本专利技术制备的燃料电池催化剂没有使用贵金属铂,有利于降低氢燃料电池催化剂的成本,进而有利于降低氢燃料电池的成本,具有重要的市场价值。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。实施例1一种燃料电池低成本催化剂,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁8份、钼酸铵3份、铬酸锶0.2份、碳粉110份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.1份、琉基苯并噻唑0.4份、邻苯二甲酸0.02份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.08份。本实施例中,所述所述燃料电池低成本催化剂的制备方法,步骤如下:1)称取铬酸锶和琉基苯并噻唑,合并后,加入15倍重量的乙醇,搅拌混合均匀后,获得混合物A;2)将混合物A投入至超声波处理器中,超声处理50min,获得混合物B,其中,所述超声处理频率为70kHz,所述超声处理温度为40℃;3)称取氧化铁,投入至球磨机中,以混合物B作为球墨液,球墨混合5h,出料,获得混合物C;4)向混合物C中加入邻苯二甲酸,搅拌混合2h后,静置25h,获得混合物D;5)称取碳粉和钼酸铵,合并后,投入至球磨机中,采用1倍重量的乙醇作为球墨液,球墨混合5h,出料,获得混合物E;6)称取椰子油脂肪酰二乙醇胺,加入至混合物E中,搅拌混合4h后,静置10h,获得混合物F;7)将混合物D和混合物F合并,加入乙二胺四甲叉磷酸钠,球墨混合8h后,出料,获得混合物G;8)将混合物G投入至超声波处理器中,超声处理50min,获得混合物H,其中,所述超声处理频率为30kHz,所述超声处理温度为55℃;9)将混合物H负压蒸发以回收乙醇,并将蒸发后获得的粉末在氮气氛围下进行热处理,所述热处理为先在450℃下处理1h,然后升温至1300℃下处理70min,再降温至600℃下处理30min,自然冷却后,获得混合物I;10)将混合物I采用去离子水冲洗4次,然后在105℃下烘干后,即可。实施例2一种燃料电池低成本催化剂,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁9份、钼酸铵4份、铬酸锶0.3份、碳粉113份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.17份、琉基苯并噻唑0.7份、邻苯二甲酸0.03份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.13份。本实施例中,所述所述燃料电池低成本催化剂的制备方法,步骤如下:1)称取铬酸锶和琉基苯并噻唑,合并后,加入16倍重量的乙醇,搅拌混合均匀后,获得混合物A;2)将混合物A投入至超声波处理器中,超声处理52min,获得混合物B,其中,所述超声处理频率为70kHz,所述超声处理温度为45℃;3)称取氧化铁,投入至球磨机中,以混合物B作为球墨液,球墨混合5.5h,出料,获得混合物C;4)向混合物C中加入邻苯二甲酸,搅拌混合2h后,静置26h,获得混合物D;5)称取碳粉和钼酸铵,合并后,投入至球磨机中,采用1.3倍重量的乙醇作为球墨液,球墨混合5h,出料,获得混合物E;6)称取椰子油脂肪酰二乙醇胺,加入至混合物E中,搅拌混合4h后,静置11h,获得混合物F;7)将混合物D和混合物F合并,加入乙二胺四甲叉磷酸钠,球墨混合8.5h后,出料,获得混合物G;8)将混合物G投入至超声波处理器中,超声处理52min,获得混合物H,其中,所述超声处理频率为30kHz,所述超声处理温度为55℃;9)将混合物H负压蒸发以回收乙醇,并将蒸发后获得的粉末在氮气氛围下进行热处理,所述热处理为先在460℃下处理1h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池低成本催化剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁8‑12份、钼酸铵3‑6份、铬酸锶0.2‑0.5份、碳粉110‑115份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.1‑0.2份、琉基苯并噻唑0.4‑0.8份、邻苯二甲酸0.02‑0.05份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.08‑0.15份。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池低成本催化剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁8-12份、钼酸铵3-6份、铬酸锶0.2-0.5份、碳粉110-115份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.1-0.2份、琉基苯并噻唑0.4-0.8份、邻苯二甲酸0.02-0.05份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.08-0.15份。2.根据权利要求1所述的燃料电池低成本催化剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁9-11份、钼酸铵4-5份、铬酸锶0.3-0.4份、碳粉112-113份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.12-0.17份、琉基苯并噻唑0.5-0.7份、邻苯二甲酸0.03-0.04份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.09-0.13份。3.根据权利要求2所述的燃料电池低成本催化剂,其特征在于,由以下按照重量份的原料制成:氧化铁10份、钼酸铵4份、铬酸锶0.3份、碳粉113份、乙二胺四甲叉磷酸钠0.15份、琉基苯并噻唑0.6份、邻苯二甲酸0.04份、椰子油脂肪酰二乙醇胺0.11份。4.一种如权利要求1-3任一所述的燃料电池低成本催化剂的制备方法,其特征在于,步骤如下:1)称取铬酸锶和琉基苯并噻唑,合并后,加入15-20倍重量的乙醇,搅拌混合均匀后,获得混合物A;2)将混合物A投入至超声波处理器中,超声处理50-60min,获得混合物B;3)称取氧化铁,投入至球磨机中,以混合物B作为球墨液,球墨混合5-6h,出料,获得混合物C;4)向混合物C中加入邻苯二甲酸,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李欣
申请(专利权)人:郑州天舜电子技术有限公司
类型:发明
国别省市:河南,41

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