包含改性剂的碳载催化剂和制备碳载催化剂的方法技术
Carbon containing catalyst containing modifier and method for preparing carbon supported catalyst
The invention relates to a carbon supported catalyst, which comprises: with 400 m2 / g to 2000 m2 / g BET surface area of the carbon carrier, modifier containing at least one containing niobium and titanium mixed metal oxide and / or containing niobium oxide and titanium oxide mixture, metal compounds catalytic activity, the catalytic activity of the metal compound is platinum or platinum containing alloy and second metal or containing platinum and second intermetallic compounds, second metal selected from cobalt and nickel, chromium, copper, gold, palladium, ruthenium, scandium, yttrium, lanthanum, iron, niobium, vanadium and titanium. The invention also relates to a method for preparing the carbon supported catalyst.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含改性剂的碳载催化剂和制备碳载催化剂的方法本专利技术涉及包含含碳载体、改性剂和催化活性金属化合物的碳载催化剂。本专利技术还涉及该碳载催化剂的制备方法。碳载催化剂例如用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)。PEMFCs用于将储存的化学能有效转化成电能。预计PEMFCs的未来应用特别是在汽车应用中。对于电催化剂，通常使用碳载铂纳米粒子。这些体系在活性和稳定性方面仍需改进。在PEMFCs中存在的反应条件下，催化剂经受(underlies)各种失活机制。尤其影响PEMFC的阴极。例如，铂可溶解并再沉积在催化剂上的不同位置或PEMFC中存在的膜上的不同位置。由于沉积到其它铂粒子上，粒子直径提高。这一烧结机制导致催化活性铂的可得金属原子的数量降低并因此导致该催化剂的活性降低。作为另一烧结机制，可能发生含碳载体表面上的铂粒子的迁移，接着附聚并损失活性表面积。这也导致该催化剂的活性降低。已知可通过将改性剂作为第三组分添加到载体和铂中减轻此类电催化剂的失活。例如在B.R.Camacho,Catalysistoday220(2013),第36至43页中显示金属氧化物如TiO2和SnO2...
【技术保护点】
一种碳载催化剂，其包含‑具有400平方米/克至2000平方米/克的BET表面积的含碳载体，‑包含至少一种含铌和钛的混合金属氧化物和/或含氧化铌和氧化钛的混合物的改性剂，‑催化活性金属化合物，其中所述催化活性金属化合物是铂或包含铂和第二金属的合金或包含铂和第二金属的金属间化合物，第二金属选自钴、镍、铬、铜、钯、金、钌、钪、钇、镧、铌、铁、钒和钛。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 EP 14199646.21.一种碳载催化剂，其包含-具有400平方米/克至2000平方米/克的BET表面积的含碳载体，-包含至少一种含铌和钛的混合金属氧化物和/或含氧化铌和氧化钛的混合物的改性剂，-催化活性金属化合物，其中所述催化活性金属化合物是铂或包含铂和第二金属的合金或包含铂和第二金属的金属间化合物，第二金属选自钴、镍、铬、铜、钯、金、钌、钪、钇、镧、铌、铁、钒和钛。2.根据权利要求1的碳载催化剂，其中所述碳载催化剂包含0.5重量％至20重量％的铌和0.5重量％至20重量％的钛。3.根据权利要求1或2的碳载催化剂，其中所述碳载催化剂中包含的铌摩尔量与所述碳载催化剂中包含的铌摩尔量和钛摩尔量之和的比率在0.01至0.5的范围内。4.根据权利要求1至3任一项的碳载催化剂，其中所述碳载催化剂包含10重量％至50重量％的铂。5.根据权利要求1至4任一项的碳载催化剂，其中所述催化活性金属化合物以纳米粒子的形式存在。6.根据权利要求1至5任一项的碳载催化剂，其中所述改性剂由铌、钛和氧构成。7.根据权利要求1至6任一项的碳载催化剂，其中所述碳载催化剂中包含的所有金属包含在改性剂和催化活性金属化合物中。8.根据权利要求1至7任一项的碳载催化剂，其中所述含碳载体包含炭黑、石墨烯、石墨、活性炭或碳纳米管。9.包含根据权利要求1至8任一项的碳载催化剂的电极。10.包含根据权利要求9的电极的燃料电池。11.一种制备根据权利要求1至8任一项的碳载催化剂的方法...
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