一种以导质子高聚物修饰碳为载体的燃料电池催化剂及制备制造技术

一种导质子高聚物修饰碳为载体的燃料电池催化剂及制备方法。其催化剂中的碳载体被导质子高聚物所修饰，其优点在于：１）催化剂贵金属微粒得以锚定于载体的表面，提高了催化剂的利用率；２）催化剂贵金属微粒可直接与导质子高聚物相接触，形成更多的三相反应界面，提高了贵金属的利用率；３）导质子高聚物作为粘结剂可提高贵金属微粒与载体碳间的结合力；４）导质子高聚物本身是质子导体，合成的催化剂具有导质子功能。本催化剂的制法是：先制备导质子高聚物修饰的碳载体，再在载体表面负载催化剂贵金属微粒，金属微粒平均粒径２～５纳米，分散性好且均匀。将制备的催化剂制成燃料电池芯片ＣＣＭ，并组装成单电池后具有较好的电输出性能。

【技术实现步骤摘要】
一种以导质子高聚物修饰碳为载体的燃料电池催化剂及制备                            
本专利技术涉及一种催化剂，特别是应用于燃料电池的催化剂，其特点是催化剂的载体为经导质子高聚物修饰的碳。本专利技术还涉及该种催化剂的制备方法。                            
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEM Fuel Cell)作为一种新型的能源，具有工作温度低、无污染、比功率大、启动迅速等优点，越来越受到人们的关注，已成为世界各国竞相研究的热点。燃料电池通常使用的是贵金属铂或铂合金催化剂。铂是稀缺资源，价格昂贵。因此有必要提高Pt的利用率，降低Pt用量，以降低燃料电池成本。目前人们普遍使用碳黑作为催化剂载体，这是因为碳黑具有较高的比表面积，有利于提高金属铂微粒的分散性。中国科学院长春应用化学研究所(CN1165092C)采用氯化铵、氯化钾等作为氯铂酸的锚定物，制得了铂微粒在活性炭孔隙内与表面上的均匀分布的Pt/C催化剂。中国科学院理化技术研究所(CN1677729A)采用胶体法首先制备PtOx胶体，然后进行气相还原制备出粒径均一、高度分散的Pt本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池催化剂，为碳载贵金属催化剂，其特征在于，催化剂贵金属的载体为导质子高聚物修饰的碳，所述的载体碳为纳米碳和介孔碳微球中任一种，其中纳米碳为纳米碳黑或纳米石墨球，粒径１０～１００纳米；介孔碳微球的孔径２－５０纳米；所述的导质子高聚物为全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂中的任一种。

【技术特征摘要】
1、一种燃料电池催化剂，为碳载贵金属催化剂，其特征在于，催化剂贵金属的载体为导质子高聚物修饰的碳，所述的载体碳为纳米碳和介孔碳微球中任一种，其中纳米碳为纳米碳黑或纳米石墨球，粒径10～100纳米；介孔碳微球的孔径2-50纳米；所述的导质子高聚物为全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚磷腈、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂、磺化聚醚醚酮树脂中的任一种。2、根据权利要求1所述的燃料电池催化剂，其特征在于，所述的催化剂贵金属为贵金属合金或贵金属单质：贵金属合金为MxNy或MxNyOz，其中M、N、O分别为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir、Os、Fe、Cr、Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Sn、V、Ga及Mo中的任一金属元素，且M、N、O三者互不相同，但至少有一种为贵金属P...

【专利技术属性】
技术研发人员：木士春，程年才，潘牧，袁润章，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]