The invention discloses a ruthenium oxide bacterial cellulose composite supported palladium catalyst preparation method based fuel cell, fuel cell catalyst material belongs to the technical field of the preparation. The prepared material is composed of RuCl3, 3H2O, bacterial cellulose, chloro palladium acid and reducing agent. RuCl3 3H2O and bacterial cellulose pretreatment is dissolved in water dispersed fully mixing, drying and calcining to obtain ruthenium oxide bacterial cellulose composite carrier, then add chloropalladic acid solution stir by liquid phase reduction method supported palladium nanoparticles catalysts. The composite supports significantly improve the dispersion of Pd particles, thereby enhancing the catalytic activity and stability of the catalysts to alcohols. The preparation method of the invention is simple, easy to obtain, stable in process and promising in industrialization.
【技术实现步骤摘要】
氧化钌-细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂的制备方法
本专利技术属于燃料电池催化材料制备
,具体涉及一种氧化钌-细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂的制备方法。
技术介绍
直接醇类燃料电池其实是质子交换膜燃料电池中的一种,它是以质子交换膜技术为基础(以质子交换膜为中心,涂有催化剂的电极分布于两边)是以醇类为燃料代替了质子交换膜电池中的氢气,理论上它的能量密度较高,燃料来源广泛,不需要通过重整技术获得的富氢燃气作为燃料,燃料状态为液体,有利于运输和储存,现有的燃料供应系统能够直接供应。由于具有上述优点,人们越来越重视直接醇类燃料电池研究与开发。燃料电池的燃料主要包括甲醇、乙醇、甲酸等,目前燃料电池阳极中最常用的的催化材料是铂基合金,但是铂资源稀缺,价格昂贵,以及容易产生一氧化碳中毒等缺点,限制了铂催化剂的应用。钯与铂是同一族元素,它们有相似的特性,都是面心立方晶体结构,且原子的大小相近。钯在地球的储量是铂的50多倍,而钯的市场价约为铂的三分之一,因为一氧化碳中间产物在钯电极上的吸附强度小于其在铂电极上的吸附强度,所以钯上的一氧化碳中毒并没有铂上那么强烈,因此,钯催化剂是代替铂成为燃料电池阳极催化材料的一种较好选择。近年来,研究人员用了多种方法制备了各种活性组分高度分散的钯基催化剂。Pd基催化剂不仅比Pt便宜,资源储量丰富,但其依然存在着严重的缺点,如Pd作为催化剂时在电催化过程中,由于燃料不完全氧化产生的中间产物CO使催化剂中毒,从而降低催化活性。过渡金属氧化物具有较强的化学稳定性和电化学稳定性,在甲酸、甲醇等有机小分子的氧化过程当中,能够提升催化剂 ...
【技术保护点】
一种氧化钌‑细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)将块状的细菌纤维素膜加入氢氧化钠溶液中,在358 K下水浴处理,水浴处理完毕后,用大量去离子水反复冲洗,直至pH值呈中性,然后将细菌纤维素膜放入预冷至‑12 ℃的NaOH/urea/H2O混合溶液中,强力搅拌至块状细菌纤维素全部溶解,即得到透明的细菌纤维素溶液;(2)将RuCl3·3H2O和步骤(1)处理后的细菌纤维素溶液混合超声0.5~5小时充分分散,随后继续磁力搅拌0.5~8小时,再逐滴加入2 mol/L的HCl溶液使pH值呈中性,最后通过离心洗涤冷冻干燥得固体粉末;(3)将步骤(2)得到的固体粉末放置于管式炉,在保护气体气氛中升温到300~500℃,保温0.5~8小时,得到氧化钌‑细菌纤维素复合载体;(4)随后将氧化钌‑细菌纤维素复合载体加入氯钯酸溶液中超声搅拌0.5~6小时;(5)将还原剂溶于水后,缓慢逐滴加入步骤(4)所得的溶液中,室温下磁力搅拌1~10小时,离心洗涤干燥得到氧化钌‑细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种氧化钌-细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:(1)将块状的细菌纤维素膜加入氢氧化钠溶液中,在358K下水浴处理,水浴处理完毕后,用大量去离子水反复冲洗,直至pH值呈中性,然后将细菌纤维素膜放入预冷至-12℃的NaOH/urea/H2O混合溶液中,强力搅拌至块状细菌纤维素全部溶解,即得到透明的细菌纤维素溶液;(2)将RuCl3·3H2O和步骤(1)处理后的细菌纤维素溶液混合超声0.5~5小时充分分散,随后继续磁力搅拌0.5~8小时,再逐滴加入2mol/L的HCl溶液使pH值呈中性,最后通过离心洗涤冷冻干燥得固体粉末;(3)将步骤(2)得到的固体粉末放置于管式炉,在保护气体气氛中升温到300~500℃,保温0.5~8小时,得到氧化钌-细菌纤维素复合载体;(4)随后将氧化钌-细菌纤维素复合载体加入氯钯酸溶液中超声搅拌0.5~6小时;(5)将还原剂溶于水后,缓慢逐滴加入步骤(4)所得的溶液中,室温下磁力搅拌1~10小时,离心洗涤干燥得到氧化钌-细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂。2.根据权利要求1所述的一种氧化钌-细菌纤维素复合负载钯基燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述氢氧化钠溶液的质量百分比浓度为0.3~2.5%,水浴处理时间为0.5-5小时,NaOH/u...
【专利技术属性】
技术研发人员:温翠莲,吴军茹,洪云,张腾,萨百晟,魏颖,
申请(专利权)人:福州大学,
类型:发明
国别省市:福建,35
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