一种高活性、高稳定性PtNi纳米合金催化剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术提供了一种PtNi纳米合金材料，所述PtNi纳米合金包括八面体结构的PtNi纳米合金颗粒和类球形结构的PtNi纳米合金颗粒。本发明专利技术从调节纳米颗粒的表面形貌和成分的方向进行研究，优化了PtNi纳米合金催化剂的稳定性，得到了兼具高氧还原催化活性和高稳定性的PtNi纳米合金材料。本发明专利技术提供的PtNi纳米合金颗粒部分保持正八面体形貌，部分发生形变，向球形转变，并出现部分烧结。该PtNi纳米合金材料用作催化剂后，在氧还原反应中表现出了优异的催化性能，提升了催化反应效率，降低了Pt载量。而且提供的制备方法简便，一步合成，不需要额外的表面活性剂控制形貌，清洗简便，可用于质子交换膜燃料电池。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性、高稳定性PtNi纳米合金催化剂及其制备方法、应用
本专利技术属于燃料电池纳米合金催化剂
，涉及一种PtNi纳米合金材料、PtNi纳米合金材料催化剂及其制备方法、燃料电池，尤其涉及一种高活性、高稳定性PtNi纳米合金材料催化剂及其制备方法、应用。
技术介绍
催化剂是在化学反应中最常见的物质之一，它是指在化学反应里能改变反应物化学反应速率而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质叫催化剂，它和反应体系的关系就像锁与钥匙的关系一样，具有高度的选择性。据统计，约有90％以上的工业过程中使用催化剂，如化工、石化、生化、环保等。因而，领域内对于催化剂的研究一直保持着高度的关注。催化剂种类繁多，分类也很多，通常按反应体系的相态分为均相催化剂和多相催化剂，而多相催化剂又包括固体酸催化剂、有机碱催化剂、金属催化剂、金属氧化物催化剂、络合物催化剂、稀土催化剂以及纳米催化剂等，这其中金属催化剂是以金属为主要活性组分的固体催化剂，是目前受到广泛应用的一种催化剂，主要分为贵金属及铁、钴、镍等过渡元素，而贵金属催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PtNi纳米合金材料，其特征在于，所述PtNi纳米合金包括八面体结构的PtNi纳米合金颗粒和类球形结构的PtNi纳米合金颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种PtNi纳米合金材料，其特征在于，所述PtNi纳米合金包括八面体结构的PtNi纳米合金颗粒和类球形结构的PtNi纳米合金颗粒。


2.根据权利要求1所述的PtNi纳米合金，其特征在于，所述PtNi纳米合金颗粒的粒径为3～14nm；
所述PtNi纳米合金颗粒中，Pt与Ni的原子比为1:(1～4)；
所述PtNi纳米合金颗粒含有(111)晶面。


3.根据权利要求1所述的PtNi纳米合金，其特征在于，所述八面体结构的PtNi纳米合金颗粒中，八面体结构的棱边为富Pt元素棱边，八面体结构的中心为富Pt元素中心，八面体结构的面心为富Ni元素面心；
所述类球形结构的PtNi纳米合金颗粒表面具有富Pt元素层；
所述PtNi纳米合金中具有团聚的颗粒。


4.一种PtNi纳米合金催化剂，其特征在于，包括载体和负载在所述载体上的PtNi纳米合金材料；
所述PtNi纳米合金材料为权利要求1～3任意一项所述的PtNi纳米合金材料。


5.根据权利要求1所述的PtNi纳米合金催化剂，其特征在于，所述载体包括碳载体、二氧化硅载体、三氧化二铝载体、陶瓷载体、分子筛、碳化硅、高岭土、氟聚合物和石英玻璃中的一种或多种；
所述载体可以为凝胶载体；
所述负载的负载量为10％～60％；
所述PtNi纳米合金催化剂的粒径为20～100nm。


6.一种PtNi纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铂源、镍源、载体和溶剂分散后，得到分散液；
2)在密闭条件下，将上述步骤得到的分散液进行反应后，得到反应产物；
3)将上述步骤得到的反应产物进行后处理后，得到中间体；
4)在保护气氛下，将上述步骤得到的中间体进行热处理后，得到Pt...

【专利技术属性】
技术研发人员：任欢，沈水云，章俊良，周红茹，罗夏爽，郭杨格，
申请(专利权)人：上海捷氢科技有限公司，上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31