一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法技术

技术编号:20089793 阅读:44 留言:0更新日期:2019-01-15 08:55
一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法,属于电化学领域。包括:首先,对沉积所需要的基体进行前处理;其次,配制Pt基合金镀液;最后,在镀液中电沉积Pt基合金催化剂。本发明专利技术溶剂采用离子液体而非水溶液,将Pt与第二组分(金属或非金属)共沉积在基体上。通过调整合金镀液中Pt盐与第二组分(金属或非金属)盐的摩尔比,电沉积的电流密度、电压、电沉积时间、温度等工艺参数,共沉积制备Pt基合金催化剂。本发明专利技术通过采用恒流源或恒压源施加恒定电流或电压的方法制备Pt基合金催化剂,制备方法简单,可控性强,制备的Pt基合金催化剂颗粒形貌多为蜂窝状结构、多孔纳米团簇或分散均匀的纳米颗粒,具有较大的比表面积。

【技术实现步骤摘要】
一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法
本专利技术属于电沉积
,涉及一种使用离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法。
技术介绍
当今社会,人们对化石能源的消耗与日俱增,但这一类能源的长期、大规模的应用已经给环境造成了巨大的破坏。为了缓解能源危机与环境污染这两大问题,研究开发新能源以及新能源转换技术迫在眉睫。其中,燃料电池作为重要的新能源形式,以其能量转化效率高、无噪音、无污染的特点而成为受到广泛关注的新能源技术。燃料电池在电动车、固定电站以及可移动电源等领域具有很广阔的应用前景。然而,目前燃料电池主要使用的贵金属Pt催化剂,其过高的成本以及燃料电池耐久性不足等问题严重阻碍了其商业化推广的进展。为了降低贵金属Pt的用量并提高催化剂的稳定性、耐久性,Pt基合金催化剂是改性Pt基催化剂的重要手段,是在Pt催化剂中掺入非铂贵金属或掺入价格相对低廉且资源丰富的金属或非金属与Pt形成合金催化剂。掺入的金属能有效的影响Pt表面的电子状态,使Pt-Pt之间的间距改变,防止Pt纳米颗粒的聚集。研究表明,Pt基催化剂中掺入Rh、Pd、Au、Ag、Ru等贵金属,可以有效提高催化剂的活性和抗C本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法,其特征在于包括以下步骤:第一步,基体前处理第二步,配制Pt基合金镀液镀液由离子液体、添加剂、Pt及第二组分的金属或非金属盐组成将Pt盐、添加剂、第二组分的金属或非金属盐加入室温离子液体中,在20~100℃条件下,充分搅拌反应1~24h后使其完全溶解,得到Pt基合金镀液;所述的Pt盐与第二组分金属或非金属盐的摩尔比例为1:100~100:1;Pt基合金镀液中Pt盐的浓度为0.001~1mol/L,添加剂的浓度为0~0.5mol/L,第二组分的金属盐的浓度为0~5mol/L,第二组分的非金属盐的浓度为0~1mol/L;第三步,电沉积Pt基合金催化剂...

【技术特征摘要】
1.一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法,其特征在于包括以下步骤:第一步,基体前处理第二步,配制Pt基合金镀液镀液由离子液体、添加剂、Pt及第二组分的金属或非金属盐组成将Pt盐、添加剂、第二组分的金属或非金属盐加入室温离子液体中,在20~100℃条件下,充分搅拌反应1~24h后使其完全溶解,得到Pt基合金镀液;所述的Pt盐与第二组分金属或非金属盐的摩尔比例为1:100~100:1;Pt基合金镀液中Pt盐的浓度为0.001~1mol/L,添加剂的浓度为0~0.5mol/L,第二组分的金属盐的浓度为0~5mol/L,第二组分的非金属盐的浓度为0~1mol/L;第三步,电沉积Pt基合金催化剂电沉积采用恒电流与恒电压沉积的方式,温度为20~100℃,电沉积时间为0.1~60min,电流密度为0.1~100mA/cm2或电压0.1~5V;将电沉积得到的合金催化剂依次用无水乙醇、蒸馏水清洗表面,并冷风干燥;所述的电沉积工艺为:将基体放入装有Pt基合金镀液的镀槽中,接通电源进行电沉积,制备负载在基体上的Pt基合金催化剂。2.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法,其特征在于,所述的Pt盐包括H2PtCl6·6H2O、K2(PtCl4)、K2PtCl6、Pt(acac)2、Pt(NO2)2(NH3)2、Na2Pt(OH)6、K2Pt(OH)6以及H2Pt(NO2)2SO4。3.根据权利要求1或2所述的一种离子液体电沉积制备Pt基合金催化剂的方法,其特征在于,所述的离子液体是完全由某些特定的不对称的有机阳离子和有机或无机阴离子构成,其中阳离子包括烷基季铵盐离子、烷基季磷盐离子、烷基取代的咪唑离子和N-烷基取代的吡啶离子;阴离子包括PF6-、BF4-、[N(CFSO2)]-、CF3SO3-、AlCl4-、CF3COO-、SbF6-、Cl-、Br-、I-、NO3-、ClO...

【专利技术属性】
技术研发人员:任雪峰吕前远柳丽芬刘碧荷
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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