一种Pt-稀土合金材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提出了一种Pt‑稀土合金材料及其制备方法与应用，属于燃料电池材料制备技术领域，其是由平均粒径为5～7nm的小颗粒组成的具有面心立方结构的花状形貌颗粒，花状形貌颗粒的平均粒径大小为23～26nm，Pt‑稀土合金材料为单一合金相且Pt‑稀土合金材料由{111}晶面围成。本发明专利技术的Pt‑稀土合金材料的形貌和结构确定，且呈现出单一合金相，具有良好的分散性、均匀性，当其作为活性组分应用在燃料电池阴极氧还原反应中时具有优越的催化活性和稳定性。

A Pt rare earth alloy material and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种Pt-稀土合金材料及其制备方法与应用
本专利技术属于燃料电池材料制备
，具体涉及一种Pt-稀土合金材料及其制备方法与应用。
技术介绍
Pt/C作为燃料电池电催化剂，由于其价格昂贵、资源紧缺等原因限制着燃料电池的商业化发展，为了解决这一问题，开发出高性能、低成本的燃料电池电催化剂是目前本领域研究人员研究的热门课题之一。研究发现Pt基过渡金属合金催化剂可以减少Pt的用量，增强催化活性，但是在燃料电池的酸性电解液中过渡金属的去合金化致使催化剂结构及其催化活性极不稳定。近年来，关于Pt基稀土合金的研究表明，Pt和稀土金属具有更负的合金形成能，使得稀土金属原子因过高的能量势垒难以通过扩散作用到达纳米颗粒表面，进而抑制稀土金属去合金化，增强了燃料电池电催化剂的稳定性。有研究人员通过高温同时熔融Pt和Dy或Y/La块体材料分别制备了块体PtDy和PtY/PtLa合金材料或在超高真空下高温蒸渡Ce和La，制备出块体PtCe和PtLa薄膜材料，但是其制备过程中Pt的用量仍较高，制备出的Pt基稀土单晶或多晶块体中Pt利用率及比表面积都很低，不适合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Pt-稀土合金材料，其特征在于，所述Pt-稀土合金材料是由平均粒径为5～7nm的小颗粒组成的具有面心立方结构的花状形貌颗粒，且所述Pt-稀土合金材料是由{111}晶面围成的单一合金相。/n

【技术特征摘要】
1.一种Pt-稀土合金材料，其特征在于，所述Pt-稀土合金材料是由平均粒径为5～7nm的小颗粒组成的具有面心立方结构的花状形貌颗粒，且所述Pt-稀土合金材料是由{111}晶面围成的单一合金相。


2.如权利要求1所述的Pt-稀土合金材料，其特征在于，所述Pt-稀土合金材料中的稀土金属为镝、镧、钇、钪、铈、镨、钕、钷、铕、钆、铽、钬、铒、铥、镱以及镥中任意一种。


3.如权利要求2所述的Pt-稀土合金材料，其特征在于，所述Pt-稀土合金材料为PtDy合金材料，所述PtDy合金材料中Pt和Dy的原子比为83.2：16.8。


4.如权利要求1所述的Pt-稀土合金材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铂前驱体、稀土金属前驱体及表面活性剂加入到含有溶剂的烧瓶中混合，进行超声处理，之后在保护气的保护下，油浴加热并保温，再进行自然冷却后用乙醇和己烷的混合液冲洗，将冲洗后的产物加入到己烷中，制备前置液；
2)称取载体加入到己烷中，超声处理20～40分钟，将超声处理后的载体溶液加入到步骤1)制备的前置液中，再超声处理2～4小时，用乙醇离心冲洗，在70℃～80℃下真空干燥12～15小时，制备中间产物；
3)称取步骤2)中制备的中间产物加入到乙醇和酸溶液的混合液中，超声处理20～40分钟，之后在保护气的保护下磁力搅拌并加热至80℃～120℃，保温8～12小时，将所得产物用乙醇离心冲洗，再在70℃～80℃下真空干燥12～15小时，得到Pt-稀土合金材料。


5.如权利要求4所述的Pt-稀土合金材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹峰，张亚峰，秦娟，冷德营，刘茜茹，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61