纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂及其制备方法和在甲醇电催化氧化中的应用技术

本发明专利技术公开纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂及其制备方法和在甲醇电催化氧化中的应用，取钯源、碘化钠和聚乙烯吡咯烷酮，添加到高压反应釜中进行水热反应制备钯纳米线，所得产物清洗干燥后重新分散在乙醇中；将所得产物的乙醇分散液与铜源和抗坏血酸混合添加到高压反应釜中进行水热反应制备非晶氧化亚铜包覆的钯纳米线催化剂，再对所得催化剂粉末进行空气冷等离子体处理，即制得晶体纳米氧化铜包覆的钯纳米线催化剂。本发明专利技术的异质型纳米催化材料表面具有高的抗一氧化碳毒化能力和甲醇氧化催化活性，具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂及其制备方法和在甲醇电催化氧化中的应用
本专利技术属于复合催化剂
，更加具体地说，涉及一种纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂及其制备方法和在甲醇电催化氧化中的应用。
技术介绍
传统的化石燃料能源包括煤炭、石油和天然气等，其大量开采和使用已造成严重的环境问题。直接甲醇燃料电池相较于化石燃料具有如下显著优势，例如，高理论能量密度(6.1kWh/kg)、低温快速启动、燃料来源广泛且易贮存运输、低排放等，目前已在便携式电子器件、军用设备、小功率交通运输设施和物流设备等领域有了相当广泛的实际应用。电极催化材料是直接甲醇燃料电池的核心部件材料。目前，铂基纳米材料仍大量用于阳极催化甲醇氧化反应以及阴极催化氧还原反应，其高昂的价格使燃料电池器件的成本居高不下。同时，甲醇氧化催化过程中产生的一氧化碳等中间产物会强烈地吸附在铂催化剂上，占据大量的活性位，使铂催化活性降低甚至失活。因此，开发一种具有高活性、抗一氧化碳毒化的新型催化剂显得尤为重要。贵金属钯被认为是铂良好的替代材料之一，尤其是在碱性条件下，钯纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，按照下述步骤进行：/n步骤1，将Pd纳米线均匀分散在乙醇中，形成Pd纳米线乙醇悬浊液，并加入均匀分散无水氯化铜和L-抗坏血酸的去离子水，分散均匀后形成混合溶液；将混合溶液转移至高压反应釜中，加热至60℃～130℃，保持16h～24h，水冷快速降温至室温20—25摄氏度后取出悬浊液，离心清洗，室温20—25摄氏度下真空干燥，得到非晶Cu

【技术特征摘要】
1.纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，按照下述步骤进行：
步骤1，将Pd纳米线均匀分散在乙醇中，形成Pd纳米线乙醇悬浊液，并加入均匀分散无水氯化铜和L-抗坏血酸的去离子水，分散均匀后形成混合溶液；将混合溶液转移至高压反应釜中，加热至60℃～130℃，保持16h～24h，水冷快速降温至室温20—25摄氏度后取出悬浊液，离心清洗，室温20—25摄氏度下真空干燥，得到非晶Cu2O包覆的Pd纳米线异质型催化剂粉末；L-抗坏血酸和无水氯化铜的摩尔比为1:(0.5～1.5)；
步骤2，对步骤1所得的非晶Cu2O包覆的Pd纳米线异质型催化剂粉末进行空气冷等离子体处理以得到纳米CuO包覆的Pd纳米线异质型催化剂，功率为30W～50W，空气气体流速为20mL/min～60mL/min，温度为室温20—25摄氏度，处理时间为0.5h～2h。


2.根据权利要求1所述的纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，在步骤1中，将混合溶液转移至高压反应釜中，加热至80℃～120℃，保持18h～20h。


3.根据权利要求1所述的纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，在步骤1中，L-抗坏血酸和无水氯化铜的摩尔比为1：(0.8—1.2)。


4.根据权利要求1所述的纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，在步骤1中，均匀分散无水氯化铜和L-抗坏血酸的去离子水与Pd纳米线乙醇悬浊液的体积比为(1—3)：1。


5.根据权利要求1所述的纳米氧化铜包覆的钯纳米线异质型催化剂，其特征在于，在步骤2中，空气冷等离子体靠辉光放电产生，功率为40W～50W，空气气体流速为30mL/min～50mL/min，温度为室温20—25摄氏度，处理时间为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓意达，陈泽霖，陈亚楠，胡文彬，韩晓鹏，张金凤，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12