一种钯基催化剂Hf-Pd及其制备方法与应用技术

本申请公开一种钯基催化剂Hf‑Pd及其制备方法与应用，主要步骤为：S1、制备氯亚钯酸钾溶液和氯化铪混合溶液；S2、超声处理下，将KOH溶解在DMF和EG中，再加入氯亚钯酸钾溶液和氯化铪溶液，将得到的混合溶液放入有特氟隆内衬的不锈钢高压反应釜中，8小时内加热至200℃反应。冷却至室温后，收集得到Hf‑Pd双金属催化剂。本发明专利技术通过液相合成法合成的Hf掺入Pd可以优化电子结构，促进氧活化，优化氧吸附能，从而提高在酸性介质中氧还原反应的催化性能，将其用作质子交换膜燃料电池正极催化剂时能表现出较商业20％Pt/C高的功率密度及稳定性。该方法工艺简单易行、成本低廉、操作简单、可实现大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于质子交换膜燃料电池，具体涉及一种钯基催化剂hf-pd及其制备方法与应用。

技术介绍

1、燃料电池因其高发电效率和低环境污染而被认为是最有前途的能源。氧还原反应(orr)是全电池的半反应，直接决定了燃料电池的发展，其缓慢的动力学反应严重影响了燃料电池的性能，因此需要使用较高活性的催化剂。酸性条件下，性能最好的催化剂主要为pt基催化剂，但是pt在地球上的储量较低且价格高昂，需要发展pt的替代型催化剂以减弱对pt的依赖性。在orr催化过程中，pd与pt对于关键反应中间体的吸附能力相近，并且在氢氧化物的存在下难以在铂族金属上获得最佳的氧结合强度，如何在酸性环境中提高orr活性仍然颇具挑战。通过合金化等策略可以提升pd催化orr的活性，但是酸性条件下pd的稳定性较差。因此，本工作的目的在于开发高稳定性的pd基氧还原催化剂应用在质子交换膜燃料电池领域中。

2、近年来，具有原子层厚度的二维金属材料是极具前景的电催化材料。主要是因为与其他的催化剂以及二维材料相比，金属烯具有成分简单、较大比表面积、高导电性、丰富的金属活性位点和强大的催化活性等特点本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钯基催化剂Hf-Pd的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种钯基催化剂Hf-Pd的制备方法，其特征在于，所述S1中超声处理的超声机的工作频率为20～100千赫兹，工作时间是5～30min。

3.根据权利要求2所述一种钯基催化剂Hf-Pd的制备方法，其特征在于，所述S1中超声处理的时间为10～30min。

4.根据权利要求1所述一种钯基催化剂Hf-Pd的制备方法，其特征在于：所述S2离心速度为6000～12000r/min。

5.一种由权利要求1-4任一所述制备方法制得的钯基催化剂Hf-Pd。

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【技术特征摘要】

1.一种钯基催化剂hf-pd的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种钯基催化剂hf-pd的制备方法，其特征在于，所述s1中超声处理的超声机的工作频率为20～100千赫兹，工作时间是5～30min。

3.根据权利要求2所述一种钯基催化剂hf-pd的制备方法，其特征在于，所述s1中超声处理的时间为10～30min。

4.根据权利要求1所述一种钯基催化剂hf-p...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱涛，李同飞，许舒雅，杜天恒，戴欣懿，张莉芳，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：

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