碳表面负载中空铂钌合金纳米粒子电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开的碳表面负载中空铂钌合金纳米粒子电催化剂，铂钌合金纳米粒子为中空结构，合金组成的原子比表示为Ｐｔ↓［ｘ］Ｒｕ↓［ｙ］，其中Ｘ＝０．２～０．８，Ｙ＝０．８～０．２，Ｘ＋Ｙ＝１，催化剂中铂钌合金纳米粒子的质量分数为９％～３０％，其余为碳。其制备步骤如下：１）将钴盐溶解在去离子水中，加入稳定剂，通氮气除去溶液中的氧；２）氮气保护下加入硼氢化钠溶液，使溶液中钴离子还原为金属纳米粒子，再加入铂盐和钌盐的混合溶液，继续反应；３）加入碳载体搅拌１－２小时，过滤、洗涤、烘干，获得中空的铂钌／碳电催化剂。本发明专利技术的催化剂可以提高铂和钌的利用率，对甲醇的电氧化具有优异的电催化性能，在燃料电池中具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池中的电催化剂及其制备方法，尤其是涉及碳负载中空铂钌合金纳米粒子电催化剂及其制备方法。
技术介绍
碳材料负载铂钌合金纳米粒子在燃料电池具有非常重要的应用，铂钌合金催化剂比单金属铂具有优异的抗一氧化碳中毒性能，因此被作为直接甲醇燃料电池和使用含有微量一氧化碳的氢气的燃料电池的重要电催化电极材料。XC-72纳米碳和碳纳米管具有高的比表面，作为催化剂载体得到了广泛的应用。XC-72纳米碳和碳纳米管负载的铂钌合金对甲醇具有良好的电催化性能。但是铂和钌的昂贵的价格使其实际应用受到了一定的限制。由于中空结构的金属纳米粒子不仅具有比表面积高、密度较低的特点，而且与非中空金属纳米材料相比有着新的物理化学性能，同时中空结构的贵金属纳米粒子可以节约贵金属的使用量，降低材料的成本。因此，最近中空结构的金属纳米粒子的合成和应用研究引起了人们的极大兴趣。目前，这种中空金属纳米粒子的制备方法主要是基于一种模板方法。常用的模板有介孔氧化铝、聚乙烯纳米微球、硅球和囊泡等。这种方法首先是将金属在这些模板上还原出来，然后再通过一些加热或者是溶解的方法将模板除去，最后就得到了中空的金纳米结构。Su本文档来自技高网...

【技术保护点】
碳表面负载中空铂钌合金纳米粒子电催化剂，其特征是负载在碳表面的铂钌合金纳米粒子为中空结构，铂钌合金组成的原子比表示为Ｐｔ↓［ｘ］Ｒｕ↓［ｙ］，其中Ｘ＝０．２～０．８，Ｙ＝０．８～０．２，Ｘ＋Ｙ＝１，催化剂中铂钌合金纳米粒子的质量分数为９％～３０％，其余为碳。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫祥，赵杰，李翔，黄思玉，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]