钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法，属于新能源材料与应用技术领域。通过溶剂热高温煅烧的方法制得钴碳载体，并采取液相还原法负载铂纳米颗粒制备铂钴合金结构纳米催化剂。本发明专利技术通过过渡金属钴修饰有机骨架MOFs制备催化剂载体前驱体，并经高温热处理活化后得到比表面积大、孔隙结构丰富的载体钴碳材料；然后采取液相还原浸渍吸附将铂纳米粒子颗粒负载在载体表面，可有效抑制铂纳米颗粒的迁移、团聚，提高了其分散性。本发明专利技术以有机相为溶剂兼作稳定剂，易制备出高度细化与分散的铂纳米颗粒并提高铂原子利用率；通过过渡金属钴修饰的金属有机骨架载体，在提高催化剂电催化性能的同时降低了催化剂中铂的负载量。负载量。负载量。

【技术实现步骤摘要】
钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源材料与应用
，尤其涉及一种钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]电催化剂是氢燃料电池最为重要的关键材料之一。氢燃料电池的性能主要受限于阴极氧还原反应(Oxygen Reduction Reaction,ORR)，其成本也受限于阴极催化剂。而铂(Pt)基催化剂是用于氢燃料电池中最有效的高活性催化剂。针对这一反应，迄今最为有效的电催化剂是铂碳(Pt/C)催化剂，然而Pt作为稀有贵金属导致氢燃料电池成本居高不下，仍存在成本与性能不能满足商业需求的问题。为了降低催化剂的成本和提高催化效率，目前已有采用过渡金属同Pt形成合金结构纳米催化剂，以提高Pt原子利用率。
[0003]现有的Pt基合金催化剂，通过将Pt与过渡金属M，M为Fe(CN201811198819.8)、Ni(CN201810147908.3)、Co(CN202010628526.X；CN202010624431.0)、Cu(CN201811199345.9)等，进行合金化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：(一)催化剂载体的制备(1)、将钴盐水溶液、螯合剂和有机相溶剂按一定比例混合，超声分散并搅拌均匀形成均一、稳定的溶胶；(2)、将上述溶胶体系放入高压弹并将其程序化升温，温度控制在120
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150℃，保温时间为3
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5h，完成后用无水乙醇洗涤，离心干燥；(3)、将上述钴基
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有机骨架，在氮气氛围中，高温热处理活化，煅烧温度为300
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800℃，保温时间为1
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3h，完成后进行研磨，即得到钴
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碳载体；(二)催化剂前体的制备(1)、将铂盐溶液和稳定剂，超声分散在有机相溶剂中并搅拌均匀形成均一、稳定的溶胶；(2)、向上述溶胶体系中加入钴
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碳载体，搅拌、超声分散后用氨水调节体系pH值至10.0～12.0；(3)、向上述溶胶中，加入还原剂，室温反应3
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10h，完成后用无水乙醇洗涤，过滤干燥；(三)催化剂高温合金化将催化剂前体置于管式炉中，然后在氮气气氛保护下，对还原产物进行程序化升温煅烧，使铂、钴形成合金，合金化温度为300
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800℃，合金化时间为1
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3h，即得到铂钴合金结构纳米催化剂。2.根据权利要求1所述的一种钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中钴盐为水合硝酸钴或水合醋酸钴。3.根据权利要求1所述的一种钴修饰的碳载超细铂纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(一)中螯...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴国玉，郑晔，邢志军，
申请(专利权)人：长春黄金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：