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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电催化材料以及燃料电池,涉及一种燃料电池用氧化物修饰碳载铂催化剂及其制备方法,具体涉及一种质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂及其制备方法。
技术介绍
1、近年来,随着能源问题和环境问题的日益突出,新能源汽车的研究开发成为了全世界的热点。以质子交换膜燃料电池(pemfc)为动力的燃料电池汽车(fcv)由于具有启动速度快、能量转换效率高、行驶里程长、零排放等诸多优点被认为是未来路面交通的理想工具。目前,燃料电池用氢都是高纯氢气,氢气的提纯工艺复杂且成本高。氢的来源主要是工业副产氢,但是,工业副产氢中含有微量的co。由于co与h2在铂表面的竞争吸附,co在pt上的吸附要比氢气更强,导致pt表面的活性位点被占据,氢气中含有ppm级别的co会导致燃料电池性能急剧降低。通过对pt催化剂的组分、结构进行调控,可以提高pt催化剂的抗co能力,ru是目前文献中报道的最好的抗co组分。通过非贵金属的修饰,不仅可以降低贵金属的使用量,降低成本;同时,非贵金属的加入可以进一步提高抗co毒化的能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂,本专利技术通过mo的ptru/c的修饰制备得到ptrumo/c三元催化剂,具有更佳的抗co能力。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:
3、本专利技术提供了一种质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂的制备方法,所述方法包括如下步骤:
>4、1)ptru/c分散液的制备,将氯铂酸和三氯化钌溶解在去离子水中,两者浓度皆为0.01g/ml~0.5g/ml,加入超声分散好的碳载体,氯铂酸与碳载体的质量比为1:5~5:1,继续在室温下搅拌2~5h,然后迅速加入还原剂,还原处理,得到ptru/c分散液a;
5、2)将mocl5的醇溶液缓慢加入到上述ptru/c分散液a中,经过室温搅拌处理1~3h,使得钼以氧化物形式沉积在ptru/c上,清洗、干燥、研磨成固体粉末b;
6、3)将固体粉末b在还原气氛下还原处理,得到ptrumo/c催化剂。
7、本专利技术的催化剂用于氢燃料电池的阳极,用于降低co对于pt表面活性位点的占据,降低co对燃料电池性能的影响。
8、作为本专利技术的一个实施方案,步骤1)中所述用于还原氯铂酸和氯化钌的还原剂为乙醇,还原处理温度为70~90℃,反应时间为1~3h。
9、作为本专利技术的一个实施方案,步骤2)中所述mocl5的醇溶液中的醇为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或几种的混合物。
10、作为本专利技术的一个实施方案,步骤2)中所述mocl5的醇溶液中的mocl5的浓度为0.001g/ml~0.1g/ml。mocl5与ptru/c质量比为1:10~1:50。
11、作为本专利技术的一个实施方案,步骤2)中所述mocl5的醇溶液通过蠕动泵加入到ptru/c分散液a中,速率为1ml/min~100ml/min。
12、作为本专利技术的一个实施方案,步骤3)中所述还原性气氛为氢气、氢氩混合气、氢氮混合气或一氧化碳。
13、作为本专利技术的一个实施方案,步骤3)中所述还原处理温度为500~700℃,时间为1~5h。
14、本专利技术还提供一种所述方法制备而得的质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂。
15、本专利技术还提供一种质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂在制备燃料电池中的用途。
16、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:
17、1)通过控制mocl5乙醇溶液的滴加速度,控制mo在催化剂表面的均匀分散,有助于后续高温的均匀合金化,提高催化剂的催化活性;
18、2)通过mo的引入,可以优化ptru合金的电子结构,提高催化剂的活性和co耐受性,大幅度提高燃料电池对氢气纯度的依耐性;
19、3)通过还原性气氛高温热处理,有利于得到粒径均与分散的催化剂纳米颗粒。
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1.一种质子交换膜燃料电池抗CO中毒PtRuMo/C催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗CO中毒PtRuMo/C催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述用于还原氯铂酸和氯化钌的还原剂为乙醇,还原处理温度为70~90℃,反应时间为1~3h。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗CO中毒PtRuMo/C催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述MoCl5的醇溶液中的醇为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗CO中毒PtRuMo/C催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述MoCl5的醇溶液中的MoCl5的浓度为0.001g/mL~0.1g/mL;MoCl5与PtRu/C质量比为1:10~1:50。
5.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗CO中毒PtRuMo/C催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述MoCl5的醇溶液通过蠕动泵加入到PtRu/C分散液A中,速率为1mL/min~100mL/min。<
...【技术特征摘要】
1.一种质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂的制备方法,其特征在于,步骤1)中所述用于还原氯铂酸和氯化钌的还原剂为乙醇,还原处理温度为70~90℃,反应时间为1~3h。
3.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述mocl5的醇溶液中的醇为乙醇、异丙醇、正丙醇中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的质子交换膜燃料电池抗co中毒ptrumo/c催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中所述mocl5的醇溶液中的mocl5的浓度为0.001g/ml~0.1g/ml;mocl5与ptru/c质量比为1:10~1:50。
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【专利技术属性】
技术研发人员:吴爱明,朱凤鹃,吴若飞,王超,
申请(专利权)人:上海唐锋能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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