一种Pt基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种Pt基催化剂，包括载体CrN，以及在载体CrN表面外延生长的超薄原子层Pt，该催化剂在电催化甲酸氧化反应中表现出优异的催化性能和稳定性。进一步，本发明专利技术提供了一种Pt基催化剂的制备方法，该方法通过将Cr盐、Pt源和尿素在溶剂中混合，获得的沉淀产物在高温热处理后得到了在CrN上以超薄原子层形态存在的Pt催化剂。本发明专利技术的制备方法首次实现了Pt在CrN载体表面的外延生长，且该制备方法合成简单、仅需一步煅烧、易于放大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微纳米材料制备，具体涉及一种pt基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、直接甲酸燃料电池是一种极具发展潜力的能量转换装置，具有高理论能量密度、低毒性、不可燃性等优点，可以被用于便携式电子设备。然而，商用pt/c催化剂耐久性差、成本高，这极大限制了直接甲酸燃料电池的大规模工业化生产应用。

2、载体的选择不仅是决定催化剂催化性能的关键因素，而且对催化剂的稳定性和耐久性至关重要。然而，商用碳载体在0.207v以上的低电位下就会发生电化学氧化，由于碳腐蚀，pt颗粒与碳载体之间的相互作用减弱，导致pt颗粒的迁移、团聚甚至完全脱落。严重的碳腐蚀还会导致催化剂层结构完整性损失，孔隙率降低，从而限制其传质过程。此外，对于较小的pt颗粒，它们具有更高的表面能，溶解现象尤为严重，进而导致奥斯瓦尔德熟化，造成电化学比表面积的损失，催化活性下降。

3、因此，设计并制备一种高效稳定的新型pt基催化材料对于电催化领域的研究和发展具有重大意义。

技术实现思路

1、本专利技术的第一个目的在于提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Pt基催化剂，其特征在于，包括载体CrN，以及在载体CrN表面外延生长的超薄原子层Pt。

2.根据权利要求1所述的Pt基催化剂，其特征在于，所述超薄原子层Pt的厚度为2～3个原子层。

3.根据权利要求1所述的Pt基催化剂，其特征在于，所述超薄原子层Pt的负载量为0.5～3.0wt％。

4.根据权利要求1所述的Pt基催化剂，其特征在于，所述载体CrN的直径为10～100nm；所述超薄原子层Pt的直径为2～15nm。

5.一种如权利要求1～4任一所述的Pt基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述...

【技术特征摘要】

1.一种pt基催化剂，其特征在于，包括载体crn，以及在载体crn表面外延生长的超薄原子层pt。

2.根据权利要求1所述的pt基催化剂，其特征在于，所述超薄原子层pt的厚度为2～3个原子层。

3.根据权利要求1所述的pt基催化剂，其特征在于，所述超薄原子层pt的负载量为0.5～3.0wt％。

4.根据权利要求1所述的pt基催化剂，其特征在于，所述载体crn的直径为10～100nm；所述超薄原子层pt的直径为2～15nm。

5.一种如权利要求1～4任一所述的pt基催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，溶液a中，所述尿素的浓度为20～25mol·l-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁锐，冯瑞雪，尚露，杨昭君，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：