一种PtCo合金催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种PtCo合金催化剂及其制备方法与应用，所述制备方法包括如下步骤：将ZIF材料进行煅烧，得到Co

【技术实现步骤摘要】
一种PtCo合金催化剂及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于燃料电池
，涉及一种PtCo合金催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]质子交换膜燃料电池(PEMFCs)是一种高效的氢能转化设备，在减少碳排放和解决能源危机方面具有重要的意义。目前，为加快PEMFC所需的氧还原反应(ORR)动力学，需要使用昂贵和稀有的铂基催化剂，铂基催化剂昂贵的成本阻碍了燃料电池的大规模商业化应用。
[0003]现有技术中公开了通过掺杂其它非贵金属的合金催化剂可以有效降低催化剂中的Pt用量，并能够有效提升催化剂的ORR活性和稳定性，但是目前Pt和其他金属的合金催化剂的合成一般需要经过高温煅烧，在高温煅烧过程中活性金属颗粒容易发生烧结团聚，从而会导致催化剂性能下降；如CN 114300694A公开的一种铂基燃料电池催化剂的液相制备方法及其电催化应用，将铂前驱体和钴前驱体以及催化剂载体加入到装有醇类溶剂的反应容器于超声仪中超声均匀；加入甲醛水溶液；将反应容器密封，开启磁力搅拌反应；用洗涤溶液洗涤处理，离心分离并进行干燥；干燥后的产品于空气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PtCo合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)将ZIF材料进行煅烧，得到Co
‑
N
‑
C材料，其中，ZIF材料中包括Co离子和Zn离子；(2)混合铂前驱体、还原剂和步骤(1)所述Co
‑
N
‑
C材料，得到Pt/Co
‑
N
‑
C材料；(3)将步骤(2)所述Pt/Co
‑
N
‑
C材料再进行煅烧，得到所述PtCo合金催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述煅烧的温度为550
‑
1000℃，优选为550
‑
800℃；优选地，步骤(1)所述煅烧的时间为1
‑
8h，优选为2
‑
4h；优选地，步骤(1)所述煅烧在惰性气体中进行；优选地，步骤(1)所述ZIF材料中，Co离子和Zn离子的摩尔比为1:(1
‑
10)。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述ZIF材料采用如下方法制备：将钴前驱体、锌前驱体、有机配体和溶剂进行混合、过滤和干燥后，得到所述ZIF材料；优选地，所述有机配体和金属离子的摩尔比为(4
‑
100):1，优选为(8
‑
20):1，所述金属离子包括钴前驱体中的钴离子和锌前驱体中的锌离子；优选地，所述有机配体包括但不限于2
‑
甲基咪唑。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述铂前驱体中的铂离子与Co
‑
N
‑
C材料中的钴离子的摩尔比为(1
‑
3):(1
‑
3)，优选为(1
‑
3):1；优选地，步骤(2)所述还原剂包括乙二醇；优选地，步骤(2)所述混合包括在90
‑
180℃的温度下，冷凝回流2
‑
4h。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述煅烧在氢气和保护性气体的混合气体中进行；优选地，所述混合气体中，氢气的含量为5
‑
50vol％；优选地，所述保护性气体包括氮气和/或惰性气体。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雅宁，华文超，张坤，许开华，
申请(专利权)人：格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：