一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂及制备与应用制造技术

本发明专利技术属于电催化材料领域，公开了一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂及制备与应用。将CTAB溶于水中，再加入H2PdCl4，升温至50～100℃，再加入抗坏血酸搅拌反应1～12h，得到Pd种子溶液；将CTAB与碘化钾溶于水中，升温至50～100℃，然后依次加入Pd种子溶液和H2PtCl6溶液搅拌混合均匀，再加入抗坏血酸保温反应1～12h，冷却至室温，固体产物经离心洗涤干燥，得到所述Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂。本发明专利技术所得Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂可降低Pt的用量和延长催化剂使用寿命，并可以有效提高电催化剂的活性。

Preparation and application of a Pt@Pd core shell nano particle electrocatalyst

The invention belongs to the field of electrocatalytic materials, and discloses a Pt@Pd core-shell structure nanoparticle electrocatalyst and its preparation and application. CTAB was dissolved in water, then H2PdCl4 was added and heated to 50-100 C. Then ascorbic acid was stirred for 1-12 h to obtain Pd seed solution. CTAB and potassium iodide were dissolved in water and heated to 50-100 C. Then the mixture of Pd seed solution and H2PtCl6 solution was stirred in turn, and then ascorbic acid was added for 1-12 H. After cooling to room temperature, the solid product is washed and dried by centrifugal washing, and the Pt@Pd core-shell structure nanoparticle electrocatalyst is obtained. The Pt@Pd core-shell nanoparticle electrocatalyst prepared by the invention can reduce the amount of Pt and prolong the service life of the catalyst, and can effectively improve the activity of the electrocatalyst.

【技术实现步骤摘要】
一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂及制备与应用
本专利技术属于电催化材料领域，具体涉及一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂及制备与应用。
技术介绍
燃料电池汽车的大规模商业化可以减少对进口原油的依赖，有利于改善我国的能源消费结构。而Pt基电催化剂是燃料电池的核心材料之一，直接影响燃料电池汽车的成本和寿命，制约了燃料电池汽车的大规模商业化进程。同时Pt基电催化剂的寿命直接决定了燃料电池发动机的寿命。因此，在降低Pt用量的前提下如何提高电催化剂的活性和寿命是氢燃料电池汽车产业亟待解决的一个核心问题。目前，降低Pt用量的方法主要有：一是提高Pt的分散性；二是制备优势暴露特定晶面或具有特殊形貌(非球形)的Pt/C电催化剂，通常特殊形貌的Pt/C电催化剂的尺寸较大，不利于提高Pt的利用效率，限制了其实际的应用；三是Pt与过渡金属形成球形或特殊形貌的合金电催化剂(如PtNi和PtCo等)，这类电催化剂的氧还原活性显著优于多晶Pt或Pt/C催化剂，但是过渡金属在燃料电池高电势、富氧和强酸性的工况下容易流失，影响了此类电催化剂的稳定性和寿命，并且过渡金属阳离子易造成对质子交换膜的毒化，降低电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)Pd种子的制备：将CTAB溶于水中，再加入H2PdCl4，升温至50～100℃，再加入抗坏血酸搅拌反应1～12h，得到Pd种子溶液；(2)Pt@Pd纳米颗粒的制备：将CTAB与碘化钾溶于水中，升温至50～100℃，然后依次加入Pd种子溶液和H2PtCl6溶液搅拌混合均匀，再加入抗坏血酸保温反应1～12h，冷却至室温，固体产物经离心洗涤干燥，得到所述Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：(1)Pd种子的制备：将CTAB溶于水中，再加入H2PdCl4，升温至50～100℃，再加入抗坏血酸搅拌反应1～12h，得到Pd种子溶液；(2)Pt@Pd纳米颗粒的制备：将CTAB与碘化钾溶于水中，升温至50～100℃，然后依次加入Pd种子溶液和H2PtCl6溶液搅拌混合均匀，再加入抗坏血酸保温反应1～12h，冷却至室温，固体产物经离心洗涤干燥，得到所述Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂。2.根据权利要求1所述的一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述CTAB溶于水中的浓度为5～25mmol/L，所述H2PdCl4加入的浓度为0.5～1.5mmol/L，所述抗坏血酸加入的浓度为0.5～5mmol/L。3.根据权利要求1所述的一种Pt@Pd核壳结构纳米颗粒电催化剂的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：申益，葛模燕，周咏芳，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44