一种合金-氧化物复合碳材料负载贵金属催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种合金-氧化物复合碳材料负载贵金属电催化剂的制备，属于复合材料领域和燃料电池催化剂领域。本发明专利技术通过简单的热处理过程得到合金-氧化物复合碳材料，再通过常规的多元醇法将贵金属负载于合金-氧化物复合碳材料而得。测试表征发现，金属合金和金属氧化物在本发明专利技术制备的复合碳材料负载贵金属催化剂中是共存的，其中，金属氧化物是以无定型的形式存在。本发明专利技术结合合金和氧化物对贵金属的协同效应，有效地提高贵金属电催性能，在催化醇类氧化中具有良好的电催化活性和稳定性。同时，本发明专利技术制备工艺简单，成本低，在燃料电池阳极氧化反应中具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种碳材料负载贵金属催化剂，尤其涉及一种合金-氧化物复合碳材料负载贵金属催化剂的制备方法，属于复合材料领域和燃料电池催化剂领域。
技术介绍
    催化剂是燃料电池的重要组成部分，其成本约占整个燃料电池的50 %。最常用的催化剂为贵金属催化剂，但是贵金属的储量有限、价格昂贵，阻碍着燃料电池技术的商业化进程。同时，贵金属催化剂在阳极氧化反应中动力学过程缓慢，稳定性较差。因此寻找廉价高性能的催化剂是燃料电池催化剂急需解决的问题。最常见的方法是在贵金属中引入过渡金属。这些过渡金属在燃料电池阳极氧化过程中会形成相应的氧化物，可以为吸附在贵金属表面的CO-类中间体提供氧源，促进中间体在较低电压下完全氧化，从而提高贵金属催化剂的活性和稳定性。研究发现，贵金属与金属形成异质结构对贵金属的性能的提高优于与其形成合金结构。此外，最近研究发现，在贵金属制备过程中添加金属氧化物也能有效地提高贵金属催化剂的电催化性能。氧化物作为贵金属催化剂的一种促进组分，不仅可以产生更多的诸类-OH等中间体，在反应过程中氧化一氧化碳，使贵金属表面释放更多的活性位点，也可以通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
合金‑氧化物复合碳材料负载贵金属电催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：（1）碳载合金的制备：将金属盐与柠檬酸钠以1:1～1:8的摩尔比分散于乙二醇中，然后加入碳载体，搅拌、超声均匀后，于120 ～200 ℃下反应2～10 h，离心，水洗，干燥，得到碳载合金；（2）碳载合金‑氧化物的制备：将上述所得碳载合金，于100～800 ℃下热处理1～8 h，得到碳载合金‑氧化物。

【技术特征摘要】
1.合金-氧化物复合碳材料负载贵金属电催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤：
（1）碳载合金的制备：将金属盐与柠檬酸钠以1:1～1:8的摩尔比分散于乙二醇中，然后加入碳载体，搅拌、超声均匀后，于120 ～200 ℃下反应2～10 h，离心，水洗，干燥，得到碳载合金；
（2）碳载合金-氧化物的制备：将上述所得碳载合金，于100～800 ℃下热处理1～8 h，得到碳载合金-氧化物。
2.（3）合金-氧化物复合碳材料负载贵金属电催化剂的制备：将贵金属盐与柠檬酸钠以1:1～1:8的摩尔比分散于乙二醇中，调节pH= 7～10后加入碳载合金-氧化物，于120～200 ℃下反应2～10 h；离心，水洗，干燥，即得到合金-氧化物复合碳材料负载贵金属电催化剂。
3.如权利要求1所述合金-氧化物复合碳材料负载贵金属催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述金属盐为铁、钴、镍、锰、锡、钌、铜的硝...

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