一种铂铜合金催化剂的制备方法、铂铜合金催化剂及其应用技术

本申请公开了一种铂铜合金催化剂的制备方法、铂铜合金催化剂及其应用。至少包括以下步骤：(1)将含有铂源、铜源、载体和表面活性剂的原料与溶剂混合，得到混合溶液；(2)将(1)中得到的混合溶液与硼氢化钠混合，反应，焙烧，得到所述铂铜合金催化剂；所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、Briji

【技术实现步骤摘要】
一种铂铜合金催化剂的制备方法、铂铜合金催化剂及其应用


[0001]本申请涉及一种铂铜合金催化剂的制备方法、铂铜合金催化剂及其应用，属于燃料电池领域。

技术介绍

[0002]贵金属铂作为多数化学反应中不可替代的催化剂之一，在燃料电池、石油化工等诸多领域发挥着重要作用，但较少的储量与昂贵的价格限制了其大规模应用。以聚合物电解质膜燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)催化剂为例，该反应是一个涉及多电子生成以及迁移的复杂过程，动力学反应速率缓慢。贵金属铂是目前ORR用催化剂的首选活性组分，但仍需要大用量以保证快速反应以及长久发挥催化作用，过高的电池成本限制了其大规模商业化应用。有研究表明，通过引入助剂形成二元或多元铂基合金可以大幅提高催化剂的催化活性，降低铂用量。例如《科学》(DOI:10.1126/science.1134569)报道了将金与铂形成均匀负载的合金，利用合金化后铂的电子状态调变，成功提高了催化剂的活性。
[0003]PtM多组元合金催化剂中，由于Pt和M前体离子的还原动力学难以控制，造成在还原制备过程中Pt与M金属成核以及晶核生长的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铂铜合金催化剂的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：(1)将含有铂源、铜源、载体和表面活性剂的原料与溶剂混合，调节pH为8～10，得到混合溶液；(2)将(1)中得到的混合溶液与硼氢化钠混合，反应，烘干，得到所述铂铜合金催化剂；所述溶剂含有水和醇；所述醇选自甲醇、乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇或异戊二醇中的至少一种；所述溶剂中醇的含量为10％～90％体积。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(1)中，所述铂源选自氯铂酸、氯铂酸钾、氯铂酸钠、乙酰丙酮铂或二氨基二硝基铂中的至少一种；所述铜源选自氯化铜、醋酸铜、硫酸铜或乙酰丙酮铜中的至少一中；所述载体选自碳黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯或中孔碳中的一种；所述表面活性剂选自聚乙烯吡咯烷酮、Briji
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76、Briji
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700、P
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123、F
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127、聚乙烯醇、聚乙烯亚胺中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述载体的比表面积为200～2500m2/g；所述混合溶液中，铂源中铂元素的质量浓度为1.0～32g/L；所述混合溶液中，铜源中铜元素的质量分数为0.5～20g/L；所述混合溶液中，所述表面活性剂的含量...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素力，安召，孙公权，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：