一种Pt-PbOx/C催化剂及其制备方法技术

技术编号:11624728 阅读:73 留言:0更新日期:2015-06-18 03:23
一种Pt-PbOx/C催化剂的制备方法,其中Pb的质量分数为1-50%,Pt的质量分数<85%。该催化剂采用水解-调变乙二醇法获得,其制备包括(1)PbOx胶体的制备(2)Pt-PbOx/C催化剂的制备两个步骤。该催化剂制备过程通过控制PbOx胶体和Pt胶体担载到载体表面的顺序控制催化剂表面的Pt/Pb原子比,对甲酸电氧化反应的催化活性高,稳定性好,制备过程简单,可放大生产,可用作甲酸电化学氧化反应催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电氧化催化剂,具体的说涉及一种用于甲酸电氧化反应的催化剂 及其制备方法。
技术介绍
甲酸在Pt基催化剂表面的电氧化过程是研究最多的方向之一,原因是该反应被 视为最简单的模型,有助于理解其它复杂小分子醇在Pt基催化剂表面的反应机理。甲酸电 氧化反应(FAOR)的反应过程非常简单,只包含2个电子的转移过程,在Pt表面经历两种反 应途径:一种是直接氧化生成CO 2的途径(式(1 )),另一种是生成COad中间产物(会毒化Pt) 的 COad 途径(式(2)) :【主权项】1. 一种Pt-Pboyc催化剂,其特征在于=Pt-Pbox负载于c载体上,所述催化剂中Pbo x 为PbO或PbO2中的一种或二种的混合物;所述催化剂中Pt的质量分数为1-85%,Pb的质量 分数为2-50% ;所述催化剂中C与Pb的质量比为49:1-1:1。2. 如权利要求1所述Pt-Pboyc催化剂,其特征在于:所述催化剂中c原子表面pt:pb 原子比为2:1-19:1。3. 如权利要求1或2所述Pt-Pboyc催化剂,其特征在于:所述碳载体为XC-72、 BP2000、KB碳粉、乙炔黑、碳纳米管、氧化石墨及石墨烯中的一种或两种以上,或为酸处理、 碱处理、双氧水处理过的XC-72、BP2000、KB碳粉、乙炔黑、碳纳米管、氧化石墨及石墨烯中 的一种或两种以上。4. 一种如权利要求1-3中任意一种Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:包括以 下步骤, DPbOx胶体的制备: 于体积比为1:1-1:90水和乙醇混合液中加入Pb (CH3COO) 4并超声分散得到橙黄色胶体 溶液,即PbOx胶体溶液; 2. Pboyc 制备: 于步骤1)所得PbOx胶体溶液中加入碳载体,其中C与Pb的质量比为49:1-1:1,超声 分散后过滤、干燥即得Pboyc; 3. Pt-Pboyc催化剂的制备: 将Pt胶体的乙二醇溶液和Pboyc的乙二醇分散液混合均匀后加入大于混合液体积的 水,调节pH至6-7,过滤、洗涤、干燥得到Pt-Pboyc催化剂。5. -种如权利要求1-3中任意一种Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:包括以 下步骤, 1) 于体积比为1:1-1:90水和乙醇混合液中加入Pb (CH3COO)4并超声分散至得到橙黄 色胶体溶液,即PbOx胶体溶液; 2) 10-KKTC条件下,于Pt胶体的乙二醇溶液中加入步骤1)所得PbOx胶体溶液,混合 均匀后加入碳载体的乙二醇悬浮液,再次混合均匀后加入大于或等于乙二醇混合液体积的 水并调节PH值为5~6,大于等于2h后,过滤、洗涤、干燥,得到Pt-Pboyc催化剂。6. -种如权利要求1-3中任意一种Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:包括以 下步骤, 1) 于体积比为1:1-1:90水和乙醇混合液中加入Pb (CH3COO)4并超声分散至得到橙黄 色胶体溶液,即PbOx胶体溶液; 2) 取Pt/C均匀分散到水中,加入步骤1)所得PbOx胶体溶液,混合均匀后加入乙二醇 并调节pH值为6~8,过滤、洗涤、干燥,得到Pt-Pboyc催化剂。7. 如权利要求4-6中任意一种Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:步骤1)中 PbOJ交体溶液的浓度为0. ooi-lmg mL-1 ;制备过程中加入的Pt :Pb的质量比为1:50-85:2。8. 如权利要求4所述Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:步骤2)和步骤3)中 所述干燥温度为小于等于120°C。9. 如权利要求5或6所述Pt-PbOx/C催化剂的制备方法,其特征在于:步骤2)中所述 干燥温度为小于等于120°C。10.如权利要求4或5所述Pt-Pboyc催化剂的制备方法,其特征在于:所述碳载体为 XC-72、BP2000、KB碳粉、乙炔黑、碳纳米管、氧化石墨及石墨烯中的一种或两种以上,或为酸 处理、碱处理、双氧水处理过的XC-72、BP2000、KB碳粉、乙炔黑、碳纳米管、氧化石墨及石墨 烯中的一种或两种以上。【专利摘要】一种Pt-PbOx/C催化剂的制备方法,其中Pb的质量分数为1-50%,Pt的质量分数<85%。该催化剂采用水解-调变乙二醇法获得,其制备包括(1)PbOx胶体的制备(2)Pt-PbOx/C催化剂的制备两个步骤。该催化剂制备过程通过控制PbOx胶体和Pt胶体担载到载体表面的顺序控制催化剂表面的Pt/Pb原子比,对甲酸电氧化反应的催化活性高,稳定性好,制备过程简单,可放大生产,可用作甲酸电化学氧化反应催化剂。【IPC分类】B01J23-62, H01M4-92【公开号】CN104707603【申请号】CN201310692467【专利技术人】孙公权, 李光兰, 姜鲁华 【申请人】中国科学院大连化学物理研究所【公开日】2015年6月17日【申请日】2013年12月15日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Pt‑PbOx/C催化剂,其特征在于:Pt‑PbOx负载于C载体上,所述催化剂中PbOx为PbO或PbO2中的一种或二种的混合物;所述催化剂中Pt的质量分数为1‑85%,Pb的质量分数为2‑50%;所述催化剂中C与Pb的质量比为49:1‑1:1。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:孙公权李光兰姜鲁华
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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