一种PtZn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及燃料电池催化剂技术领域，特别是涉及一种PtZn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，以硝酸锌和二甲基咪唑为原料制备ZIF前驱体材料；以胺类化合物为原料高温热解制备自牺牲的g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料；将ZIF前驱体材料和g‑C<subgt;3</subgt;N<subgt;4</subgt;材料进行混合，高温热解，得N掺杂ZIF衍生多孔碳载体材料；将N掺杂ZIF衍生多孔碳载体材料置于稀硫酸溶液中，加入氯铂酸溶液和还原剂，冰浴中反应，高温热解，得N掺杂ZIF衍生多孔碳负载有序四方PtZn金属间合金纳米颗粒催化剂。本发明专利技术采用上述技术方案解决了现有技术中不能简单有效地制备高效燃料电池阴极氧还原催化剂材料的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池催化剂，特别是涉及一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法。

技术介绍

1、ptm金属间合金(m表示过渡金属)，以pt和m原子在其纳米颗粒中有序占据为特征，是一类极具活性的燃料电池阴极氧还原催化剂材料，其具有相对低的pt负载量以降低成本和较低的d带中心以减弱中间体的吸附能。突出地，有序的pt结构可以稳定与其合金化的m原子结合，因为它们之间的键被加强，从而克服了传统合金中m浸出的障碍。根据合金相图可知，无序面心立方结构(fcc)的ptm合金在一定条件下可以转变为相应的有序四方金属间合金。

2、典型的制备方法是：将fcc的ptm合金进行一步高温退火处理，在此过程中，会不可避免地发生金属间合金纳米颗粒的团聚与积累，阻碍活性位点的有效利用。为此，大量的研究集中于形成金属间合金纳米颗粒的表面保护壳，以避免其聚集，如氧化物壳(mgo或sio2)和纯碳壳。然而，对于形成的氧化物壳，必须采取额外的后处理来去除它们，使合成过程变得琐碎和复杂，不利于高质量合成。对于形成的纯碳壳，面临金属间合金纳米颗粒和碳基底之间只存在微弱的范德华力的问本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种PtZn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种PtZn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中ZIF前驱体材料的制备为：分别称取硝酸锌和二甲基咪唑溶于甲醇溶液中，搅拌均匀，配置成溶液A和溶液B，将溶液A和溶液B混合，在在室温下，均匀搅拌24h，反应完成后，离心收集沉淀，并洗涤、干燥、自然冷却，得黑色ZIF前驱体材料。

3.根据权利要求2所述的一种PtZn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中配置溶液A和溶液B所用的甲醇体积相同，硝酸锌和二甲基咪唑的摩尔比为1:6...

【技术特征摘要】

1.一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中zif前驱体材料的制备为：分别称取硝酸锌和二甲基咪唑溶于甲醇溶液中，搅拌均匀，配置成溶液a和溶液b，将溶液a和溶液b混合，在在室温下，均匀搅拌24h，反应完成后，离心收集沉淀，并洗涤、干燥、自然冷却，得黑色zif前驱体材料。

3.根据权利要求2所述的一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中配置溶液a和溶液b所用的甲醇体积相同，硝酸锌和二甲基咪唑的摩尔比为1:6～8。

4.根据权利要求1所述的一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中g-c3n4材料的制备为：取胺类化合物放入刚玉舟中，并置于管式炉中，然后在惰性气氛下高温热解；胺类化合物包括尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种ptzn金属间合金燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中zif前驱体材料和g-c3n4材料的质量比为1：0.25～1。

6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓敏，赵金玉，陈续，廉杰，元瑞鹏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：