一种铂基催化剂及其制备方法、阳极和电化学装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种铂基催化剂及其制备方法、阳极和电化学装置，所述铂基催化剂包括催化剂纳米粒子和包覆所述催化剂纳米粒子的包覆层；其中所述包覆层中具有孔道，所述孔道允许氢气分子通过同时阻碍CO分子通过。本发明专利技术铂基催化剂中催化剂纳米粒子表面包覆有孔道结构的包覆层，该孔道允许氢气分子通过同时阻碍CO分子通过，该铂基催化剂即使在较高CO浓度的1000ppm CO/H<subgt;2</subgt;气氛中也能长时间保持氢的催化活性，电池稳定运转时间显著延长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学催化剂领域，具体涉及一种铂基催化剂及其制备方法、阳极和电化学装置。

技术介绍

1、氢气具有清洁无污染的优势，而燃料电池是一种可持续性高效、环保的能源转换装置，可直接将氢气燃料转变成电能。目前使用的氢气燃料95％以上都来自于天然气重整制氢、煤制氢和工业副产氢，它们具有成本低廉的天然优势，但是其中不可避免地含有一氧化碳(co)。而对于燃料电池阳极来说，co浓度超过0.2ppm就会使得铂催化剂被严重毒化，因此，提高催化剂的co的耐受性对于燃料电池的实际应用有着非常重要的意义。

2、目前阳极所使用的抗毒化催化剂有三种：1)铂基合金催化剂，如pt/mo、pt/ru；2)在金属氧化物上包覆单层或双层pt催化剂；3)钌基包裹型催化剂。co与贵金属催化剂吸附极强，在燃料电池中仅0.2ppm co浓度的燃料中就会使得阳极催化剂快速中毒，可通过增加易于产生氢氧的金属构成二元合金催化剂来促进相邻铂位点上的co的氧化和去除，从而提高对co的氧化能力，减少co对pt的毒化，再者通过引入二元金属还可调控pt的d带中心，从而减弱co吸附，另一方面，还可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂包括催化剂纳米粒子和包覆所述催化剂纳米粒子的包覆层；其中所述包覆层中具有孔道，所述孔道允许氢气分子通过同时阻碍CO分子通过。

2.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述催化剂纳米粒子的粒径为2～5nm；所述包覆层为C3N4和/或碳，且厚度为0.5～1nm。

3.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述催化剂纳米粒子为选自铂、钌、钯、铱、铂钌合金、铂钴合金中的一种，优选为铂钌合金。

4.根据权利要求3所述的铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂为载体催化剂，其中载体的暴露表面也具有所述包覆层...

【技术特征摘要】

1.一种铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂包括催化剂纳米粒子和包覆所述催化剂纳米粒子的包覆层；其中所述包覆层中具有孔道，所述孔道允许氢气分子通过同时阻碍co分子通过。

2.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述催化剂纳米粒子的粒径为2～5nm；所述包覆层为c3n4和/或碳，且厚度为0.5～1nm。

3.根据权利要求1所述的铂基催化剂，其特征在于，所述催化剂纳米粒子为选自铂、钌、钯、铱、铂钌合金、铂钴合金中的一种，优选为铂钌合金。

4.根据权利要求3所述的铂基催化剂，其特征在于，所述铂基催化剂为载体催化剂，其中载体的暴露表面也具有所述包覆层；

5.一种制备根据权利要求1～4中任一项所述的铂基催化剂的方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述水热处理在水热反应釜中进行；所述水热处理的温度为160～200℃，时间为20～30h。

【专利技术属性】
技术研发人员：王韬，张晓慧，姚炜坤，周志有，
申请(专利权)人：嘉庚创新实验室，
类型：发明
国别省市：