一种高活性PtNi基质子交换膜燃料电池阳极催化剂制造技术

本发明专利技术涉及质子交换膜燃料电池，具体地说是一种高活性ＰｔＮｉ基质子交换膜燃料电池阳极催化剂，活性组份中至少含有Ｐｔ和Ｎｉ两种金属元素；在微波加热下，将活性组分前驱物还原并担载到导电性碳载体上，之后在还原性气氛中进行合金化处理。本发明专利技术催化剂用作质子交换膜燃料电池阳极催化剂时，对于含ＣＯ的富Ｈ↓［２］气体燃料，既能降低ＣＯ在Ｐｔ上的吸附又能有效地将Ｐｔ上吸附的ＣＯ氧化，表现出优异的抗ＣＯ能力和氢氧化活性；同时，这类催化剂制备工艺简单，耗时短，环境友好，成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种高活性PtNi基质子交换膜燃料电池阳极催化剂
本专利技术涉及质子交换膜燃料电池，具体地说是一种高活性PtNi基质子交换膜燃料电池阳极催化剂。
技术介绍
燃料电池是一种能直接将化学能转化为电能的发电装置。由于不受卡诺循环的限制，燃料电池具有能量转化效率高的优点，同时燃料电池还有环境友好的特点，因而日益受到人们的重视。特别是质子交换膜燃料电池，由于工作温度低，启动快，比功率密度大，体积和重量都比较小，很适合作为便携式电源和电动汽车的电源，近年来引起了人们日益广泛的关注。氢气是质子交换膜燃料电池(PEMFC)最理想的燃料，Pt/C催化剂是目前活性最高的氢氧化反应(HOR)催化剂。但是，通过重整天然气、甲醇和其它液体燃料制得的氢气中含有的微量CO对Pt具有强烈的毒化作用，使电池的性能大大下降。CO的这种毒化作用是妨碍PEMFC商业化进程的一个重要因素。CO使Pt中毒主要源于CO在Pt上的吸附自由能小于H2在Pt上的吸附自由能，因而使绝大多数Pt活性位被CO占据而不能用于HOR反应。近年来，人们报道了一些抗CO中毒的Pt基合金催化剂，如PtRu/C，PtNi/C，PtSn/C，PtIr/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高活性ＰｔＮｉ基质子交换膜燃料电池阳极催化剂，活性组份中至少含有Ｐｔ和Ｎｉ两种金属元素，Ｐｔ和Ｎｉ的原子比为１∶１，催化剂中金属含量为３０－８０％，其特征在于：所述催化剂的制备过程如下，１）将可溶性金属活性组份前驱物溶解于溶剂中 ，得到溶液Ａ；２）将导电性碳载体和分散剂按２０～１００ｍｌ分散剂／ｇ载体的比例混合，得到浆料Ｂ；３）将溶液Ａ和浆料Ｂ混合，搅拌加入碱金属或碱土金属的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐调ＰＨ值为１０～１４，得到浆料Ｃ；４）将浆 料Ｃ用微波连续或间歇加热１～３０分钟，冷却至室温，然后加入盐酸、草酸、醋酸、硫酸或硝酸至...

【技术特征摘要】
1.一种高活性PtNi基质子交换膜燃料电池阳极催化剂，活性组份中至少含有Pt和Ni两种金属元素，Pt和Ni的原子比为1∶1，催化剂中金属含量为30-80％，其特征在于：所述催化剂的制备过程如下，1)将可溶性金属活性组份前驱物溶解于溶剂中，得到溶液A；2)将导电性碳载体和分散剂按20～100ml分散剂/g载体的比例混合，得到浆料B；3)将溶液A和浆料B混合，搅拌加入碱金属或碱土金属的氢氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐调PH值为10～14，得到浆料C；4)将浆料C用微波连续或间歇加热1～30分钟，冷却至室温，然后加入盐酸、草酸、醋酸、硫酸或硝酸至PH值≤6，得到浆料D；5)将浆料D进行固液分离，并用水、乙醇和/或异丙醇洗涤固体相至中性且无Cl-，干燥，得到固体粉末E；6)将固体粉末E在还原性气流中300～800℃下处理1～8小时，冷却至室温后，即得本发明的催化剂。2.按照权利要求1所述催化剂，其特征在于：所述催化剂中还可以含有元素周期表中第IIIb，Ivb，Vb，Vib，VIIb，VIII和Ib族中的一种或一种以上的金属元素作为活性组份，其中Pt和Ni至少占总金属重量含量的30％。3.按照权利要求2所述催化剂，其特征在于：所述催化剂中还可以含有Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Au、Ag、Ti、Mo、W、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华民，梁永民，田植群，邱艳玲，衣宝廉，刘德荣，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]