一种双功能Pd/Ni-Mo/C复合催化剂及其制备方法技术

本文发明专利技术公开了一种同时对氧气还原反应、析氧反应这两个常见的电催化反应都具有高催化活性的纳米催化剂及其制备方法。该催化剂以导电碳为载体，在其上负载NiMo合金，然后贵金属Pd部分包覆于其上的复合催化Pd/Ni‑Mo/C。制备步骤为：通过浸渍‑高温还原法将一定比例的NiMo负载在碳载体表面得到NiMo/C，然后通过乙二醇回流法在NiMo/C上选择性地部分包覆一定比例的贵金属Pd。一方面，过渡金属与贵金属的相互作用导致贵金属表面电子结构变化，提高了催化剂氧还原活性；另一方面，有限暴露非贵金属合金在一定程度上提高了催化剂的析氧活性和抗甲醇中毒性能；再者，Pd负载在NiMo上提高了Pd的表面利用率；该高活性、抗中毒、贵金属节约的Pd/Ni‑Mo/C双功能催化剂对降低可充电燃料电池、金属空气电池的能量损失和成本具有重要的研究意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术氧还原和析氧双功能Pd/Ni-Mo/C复合催化剂及其制备方法，涉及可充电燃料电池以及金属空气电池领域中用到的关键催化剂。
技术介绍
随着能源资源的枯竭和环境污染的日益严重，寻找新型的无污染能源越来越受到人们的关注。燃料电池和金属空气电池能够大幅度的缓解能源危机和环境污染问题。所以它们的发展有着非常重要的意义。作为燃料电池，金属—空气电池的阴极的氧电极，其电极过程可逆性小，氧气还原反应困难，成为电池反应的主要障碍，也成为电池发展的瓶颈。Pt基纳米催化剂被广泛研究，因为它能通过降低反应的过电势，使在燃料电池之中发生的ORR主要进行的是四电子还原过程，从而达到高效催化的目的。尽管Pt在电解器中是一种高效的氧还原和析氢的阴极电催化剂。然而，Pt的资源稀缺及其昂贵的价格限制了其的发展和使用。于是，现在越来越多的人专注于以最小的贵金属含量和低成本来开发高性能的电催化剂。具体来说，Pt与非贵金属形成合金可以在减少Pt的用量而增加其固有活性。此外，Pt-M纳米合金各种原子结构和形态已经显示出较相似于Pt甚至更好的ORR催化性能。更具体地说，出现了用钼掺杂Pt3Ni八面体催化剂，这是比以前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双功能Pd/Ni‑Mo/C复合催化剂及其制备方法，其特征在于贵金属Pd部分覆盖NiMo粒子的碳载型催化剂，是一种具备高效催化氧气还原、析氧反应的双效电催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种双功能Pd/Ni-Mo/C复合催化剂及其制备方法，其特征在于贵金属Pd部分覆盖NiMo粒子的碳载型催化剂，是一种具备高效催化氧气还原、析氧反应的双效电催化剂。2.催化剂通过H2高温还原和有机溶剂还原两步法制备。3.如权利1所述的一种双功能Pd/Ni-Mo/C复合催化剂及其制备方法，其特征在于Ni和Mo质量占Ni-Mo/C总质量的10~30%，贵金属Pd质量仅占催化剂Pd/Ni-Mo/C总质量的5~20%。4.如权利1所述的一种双功能Pd/Ni-Mo/C复合催化剂及其制备方法，其特征在于前驱体必须是Ni、Mo两种非贵金属，包覆材料是Pd，也可以拓展到Pt、Ir、Ru等贵金属的任意一种或者两种。5.如权利1所述的一种双功能P...

【专利技术属性】
技术研发人员：万平玉，郭佳佳，孟晓冬，唐阳，陈咏梅，刘佳，王力南，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11