一种低载量铂催化气体扩散电极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种低载量铂催化剂气体扩散电极及其制备方法和应用，用简单的热还原方法制备了低载量Pt/C

【技术实现步骤摘要】
一种低载量铂催化气体扩散电极及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于湿法冶金领域，具体涉及一种低载量铂催化气体扩散电极及其制备方法和应用，尤其是在电沉积锌中的应用。

技术介绍

[0002]锌的冶炼主要分为火法冶炼和湿法冶炼，相对于火法炼锌来说，湿法炼锌由于能耗较低、对环境友好，是目前锌冶金技术发展的方向。目前，湿法炼锌产量占世界锌总产量的比例超过80%。
[0003]现有的湿法冶锌技术是以铅银合金电极为阳极，外接直流电源，电解液为H2SO4+ZnSO4溶液。用铅银合金作为阳极电沉积锌时有明显的缺陷，包括易形成酸雾腐蚀设备、易形成短路降低电流效率、能耗较大、与硫酸锌中的杂质反应生成阳极泥等。而用气体扩散电极作为阳极电沉积锌时槽电压可大幅度降低，具有显著的节电效果，并且无酸雾和阳极泥产生，因而有利于生产环境的改善和生产工艺的简化。由于不存在阳极铅溶解的污染，因此可以有效提高锌产品质量。
[0004]气体扩散电极是一种多孔电极，气体和电解质在电极催化层形成气
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液
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固三相界面，在三相界面发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低载量铂催化剂气体扩散电极，其特征在于，由催化层和基底两层结构组成，其中，以碳布作为基底，低载量Pt/C
‑
N催化剂作为催化层，不再单独制备扩散层。2.根据权利要求1所述的低载量铂催化剂气体扩散电极，其特征在于，所述的低载量Pt/C
‑
N催化剂中，Pt含量为0.1
‑
18 wt%。3.根据权利要求1所述的低载量铂催化剂气体扩散电极，其特征在于，所述的低载量Pt/C
‑
N催化剂中，Pt含量为0.1
‑
4.9 wt%。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的低载量铂催化剂气体扩散电极的制备方法，其特征在于，将低载量Pt/C
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N催化剂超声分散于包含曲拉通和异丙醇的溶剂中，混合均匀，再加入聚四氟乙烯乳液，混合均匀，然后涂覆在碳布上，依次经过冷压、热处理、热压得到低载量铂催化剂气体扩散电极。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，通过热还原方法制备低载量Pt/C
‑
N催化剂；步骤二，以碳布作为气体扩散电极的基底；步骤三，将10
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50 mL异丙醇与0.1
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3 mL曲拉通混合加5
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20 mL水，然后再加入0.1
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3 g步骤一所制备的低载量Pt/C
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N催化剂，先超声分散，再机械搅拌0.5
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2 h，然后向浆料中加入0.1
‑
5 mL聚四氟乙烯乳液，机械搅拌10
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60 min，得到催化层浆料；静置10
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24 h后，将催化层浆料涂在碳布上，在1
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10 MPa的压力下冷压；步骤四，将冷压后的电极在马弗炉中加热到100
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230℃C保温10
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60 min，然后升温至231
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：李志林，罗超伟，王峰，张正平，窦美玲，刘景军，吉静，牛津，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：