一种高载量Pt基金属间化合物催化剂的制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高载量Pt基金属间化合物催化剂的制备及其应用，通过在现有Pt/C催化剂的基础上低温还原引入非贵金属M作为前体Pt/C‑M无序合金，Pt/C‑M无序合金既能在总金属含量40‑70％仍然保持小尺寸，又能使得金属M原子有效锚定在Pt颗粒上，在局部形成有利于Pt和金属M原子合金化的化学计量比。本发明专利技术在Pt/C催化剂基础上添加非贵金属，先低温形成Pt/C‑M无序合金，经SiO<subgt;2</subgt;包覆后再进行高温热处理，实现Pt/C‑M无序合金向PtM有序合金的转变，能够进一步控制颗粒过度生长的同时保持原子迁移以实现有序化，制得的催化剂PtM合金颗粒粒径小，粒径分布狭窄，有序度高，从而获得良好的活性和稳定性，因而本发明专利技术制备的催化剂在燃料电池阴极反应中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池催化剂，具体涉及一种高载量pt基金属间化合物催化剂的制备及其应用。

技术介绍

1、质子交换膜燃料电池具有广泛的应用前景，其中催化剂作为关键部件至关重要。现有的铂碳催化剂存在着活性不高、寿命短和催化剂成本高等缺点，因此，引入第二种金属m使其与贵金属pt形成合金，降低催化剂的成本逐渐成为目前的趋势。合金催化剂无序-有序的相转变能够带来更高的活性，但制备过程中的高温热处理带来的催化剂颗粒烧结问题十分突出。此外，大多数研究者们聚焦于制备低载量pt基催化剂，忽略了在制备膜电极时催化层厚度所带来的传质问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术旨在提供一种高载量pt基金属间化合物催化剂的制备及其应用。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种高载量pt基金属间化合物催化剂的制备方法，包括如下步骤：

4、s1、将pt/c催化剂、去离子水和含金属m的前驱体溶液超声混合均匀，然后置于液氮中冻成固体，再置于真空冷冻干燥机中干燥，其后在还原性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高载量Pt基金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，金属M为Co、Cu、Ni和Fe中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，含金属M的前驱体溶液为六水合硝酸钴溶液、硝酸铜溶液、硝酸镍溶液、硝酸铁溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，还原气氛为5-10vol％H2/Ar气体，低温热处理时间为2-6h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述碱溶液为氨水、氢氧...

【技术特征摘要】

1.一种高载量pt基金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，金属m为co、cu、ni和fe中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，含金属m的前驱体溶液为六水合硝酸钴溶液、硝酸铜溶液、硝酸镍溶液、硝酸铁溶液中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，还原气氛为5-10vol％h2/ar气体，低温热处理时间为2-6h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述碱溶液为氨水、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种，硅源为正硅酸四乙酯、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷中的一种，反应时...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋沨，刘香华，张运搏，颜雅妮，尚明丰，高鹏然，黄怀国，
申请(专利权)人：厦门紫金新能源新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：