无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备制造技术

本发明专利技术提供一种用于燃料电池阳极氧化反应的无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备，属于催化剂领域。本发明专利技术先以金属盐与碳载体在质子性溶剂中超声分散，在一定的温度下反应，热处理，得到碳载纳米氧化物；再使碳载纳米氧化物与贵金属盐反应，得到异质结构催化剂。TEM、XRD检测表明，本发明专利技术制备的异质结构催化剂中纳米氧化物在催化剂中是以无定型的形式存在，贵金属纳米粒子与纳米氧化物之间存在明显的界面，形成的异质结构是高的催化氧化活性的基础。乙醇氧化性能测试表明，本发明专利技术制备的异质结构催化剂表现出良好的催化氧化性和催化稳定性，其贵金属利用率高，成本低，是燃料电池阳极氧化反应的理想催化剂。

【技术实现步骤摘要】
无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备
本专利技术涉及一种用于燃料电池阳极氧化反应的纳米氧化物-贵金属催化剂，尤其涉及一种无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备，属于催化剂领域。
技术介绍
催化剂在燃料电池中起到重要的作用。传统的催化剂为贵金属催化剂，但是由于贵金属的储量有限，价格昂贵，同时在燃料电池阳极氧化反应中动力学过程较为缓慢，稳定性较差，因此，提高贵金属的利用率，催化活性和稳定性是燃料电池催化剂的研究热点。研究表明，金属氧化物作为助催化剂与贵金属结合，不仅可以防止在催化过程中贵金属粒子的烧结，而且可以通过金属与氧化物载体之间的“强金属-载体作用力”改变贵金属的电子结构，从而提高贵金属的电催化性能。无定型金属氧化物与定型氧化物相比，对贵金属Pd的促进作用不同，更有利于催化反应的进行。同时，无定型氧化物与贵金属纳米颗粒形成高分散异质结构，有助于提高贵金属的性能。目前报道称，通过控制异质结构的纳米贵金属复合材料的异质结构和相互界面作用力，能更好地改进材料的物理和化学性能，是先进性材料应用研究的前沿。因此，发展贵金属在无定型纳米氧化物上外延生长的异质结构纳米复合催化剂在燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
无定型纳米氧化物‑贵金属异质结构催化剂的制备，包括以下两个步骤：（1）碳载纳米氧化物的制备：将金属盐与分散剂以1:1～1:4的摩尔比超声分散于质子性溶剂中，加入碳载体，搅拌、超声分散后，于100～200 ℃下反应2～8 h；静置，水洗，干燥；所得产物经热处理，得到碳载纳米氧化物； （2）异质结构催化剂的制备：将贵金属盐与分散剂以1:1～1:4的摩尔比超声分散于质子性溶剂中，调节pH=7～10后加入碳载纳米氧化物，于100～200 ℃反应2～8 h，静置，水洗，干燥，即得到异质结构催化剂。

【技术特征摘要】
1.无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备方法，包括以下两个步骤：（1）碳载纳米氧化物的制备：将金属盐与分散剂以1:1～1:4的摩尔比超声分散于质子性溶剂中，加入碳载体，搅拌、超声分散后，于100～200℃下反应2～8h；静置，水洗，干燥；所得产物经热处理，得到碳载纳米氧化物；所述热处理的温度为200～1000℃，处理时间为1～5h；在热处理的升温过程中，升温速度控制在0.2～20℃/min；所述金属盐为铁、钴、镍的硝酸盐或氯化盐中的至少一种；（2）异质结构催化剂的制备：将贵金属盐与分散剂以1:1～1:4的摩尔比超声分散于质子性溶剂中，调节pH=7～10后加入碳载纳米氧化物，于100～200℃反应2～8h，静置，水洗，干燥，即得到异质结构催化剂。2.如权利要求1所述无定型纳米氧化物-贵金属异质结构催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷自强，杨艳，刘彦琴，王伟，张哲，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：甘肃;62