一种枝杈状铂电催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于质子交换膜燃料电池的技术领域，公开了一种枝杈状铂电催化剂及其制备方法与应用。所述方法：(S1)将铂前驱体、络合剂溶于水中，获得混合溶液；将还原剂与混合溶液混合，静置，得到铂溶胶的溶液；(S2)将铂溶胶的溶液与碳载体混匀，后续处理，获得枝杈状铂电催化剂；或者将铂前驱体、络合剂、碳载体与水混合，获得含碳载体的混合液；将还原剂与含碳载体的混合液混合，静置，后续处理，得到枝杈状铂电催化剂。本发明专利技术的铂电催化剂为枝杈状铂电催化剂，具有丰富的高指数活性晶面，同时具有高稳定性和高催化活性；本发明专利技术的方法简单、绿色环保、能耗低、成本低廉，易于实现电催化剂的批量工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种枝杈状铂电催化剂及其制备方法与应用
本专利技术属于质子交换膜燃料电池电催化剂领域，具体涉及一种枝杈状铂电催化剂及其制备方法与应用。本专利技术的枝杈状铂电催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用，催化质子交换膜燃料电池甲醇氧化和氧还原。
技术介绍
在燃料电池中，电催化剂扮演着电化学反应“工厂”的作用，是电池的核心材料，电催化剂的研制是燃料电池的关键之一。贵金属铂、钯、或者铂钯合金对氢气、甲酸、甲醇、乙醇等燃料分子的氧化反应以及氧还原反应均具有非常高的催化活性，因此现阶段商业和实用的电催化剂绝大部分为碳载铂或者碳载钯电催化剂。电催化剂研制的主要目标是提高催化活性和稳定性，两者缺一不可。化学还原制备铂催化剂的方法众多，最常用的有浸渍还原法和多元醇还原法。固相浸渍还原法是首先将贵金属前驱体与碳载体浸渍，干燥研磨后，高温(一般大于200℃)在管式炉中通氢气还原，这种方法能耗高，且贵金属在碳载体上分布不均匀；液相浸渍还原法是首先将贵金属前驱体与碳载体浸渍，然后加入强还原剂室温还原，这种方法虽然简单、快速且无能耗，但是所制备的电催化剂粒径大、且粒径分布不均匀。最常用的多元醇还原法是使用乙二醇等多元醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种枝杈状铂电催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(S1)将铂前驱体、络合剂溶于水中，获得混合溶液；将还原剂与混合溶液混合，静置，得到铂溶胶的溶液；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾中一种以上；所述还原剂为甲醛、甲酸或甲酸钠中一种以上；(S2)将铂溶胶的溶液与碳载体混匀，后续处理，获得枝杈状铂电催化剂；或者(P1)将铂前驱体、络合剂、碳载体与水混合，获得含碳载体的混合液；将还原剂与含碳载体的混合液混合，静置，后续处理，得到枝杈状铂电催化剂；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾中一种以上；所述还原剂为甲醛、甲酸或甲酸钠中一种以上。

【技术特征摘要】
1.一种枝杈状铂电催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(S1)将铂前驱体、络合剂溶于水中，获得混合溶液；将还原剂与混合溶液混合，静置，得到铂溶胶的溶液；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾中一种以上；所述还原剂为甲醛、甲酸或甲酸钠中一种以上；(S2)将铂溶胶的溶液与碳载体混匀，后续处理，获得枝杈状铂电催化剂；或者(P1)将铂前驱体、络合剂、碳载体与水混合，获得含碳载体的混合液；将还原剂与含碳载体的混合液混合，静置，后续处理，得到枝杈状铂电催化剂；所述络合剂为柠檬酸、柠檬酸钠或柠檬酸钾中一种以上；所述还原剂为甲醛、甲酸或甲酸钠中一种以上。2.根据权利要求1所述枝杈状铂电催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(S2)和(P1)中碳载体与铂前驱体的用量满足以下条件：铂占铂与碳载体总质量的20％～60％，即铂在枝杈状铂电催化剂中的载量为20％～60％。3.根据权利要求1所述枝杈状铂电催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(S1)和(P1)中所述络合剂与铂前驱体的摩尔比为(0.5～5):1；步骤(S1)和(P1)中所述还原剂与铂前驱体的摩尔比为(10～200)：1。4.根据权利要求3所述枝杈状铂电催化剂的制备方法，其特征在于：还原剂为甲醛时，甲醛与铂...

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