由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂及其方法技术

本发明专利技术提供一种由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂及其方法，由金属纳米粒子与有机偶氮染料功能化碳载体按质量比为1～5︰10组成，通过金属纳米粒子沉积到有机偶氮染料功能化碳载体上。首先制备有机偶氮染料功能化碳载体，然后再将贵金属胶体中的金属纳米粒子沉积到有机偶氮染料功能化碳载体上。本发明专利技术可提高催化剂的利用率；具有金属粒子的高负载率，且负载量可控；可控制不同尺寸的贵金属粒子有效负载；金属颗粒通过含氮化学键与碳纳米材料相连，增强了金属纳米粒子与碳的相互作用，有利于提高纳米粒子的催化活性；本方法成本低、无毒、工艺简单、对设备要求低；所得贵金属纳米催化剂具有良好的催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于燃料电池领域的电催化剂的制备方法，特别是适用于质子交换膜燃料电池用电催化剂，具体是一种，属于催化剂

技术介绍
低温燃料电池作为一种新型的能源装置，具有燃料利用效率高、无污染等多种优点，受到人们极大的关注，已成世界各国竞相研究的热点。在燃料电池中，通常使用的催化剂活性组分主要为贵金属单质或贵金属合金。但是，贵金属资源稀缺，价格昂贵，为了提高贵金属的利用率，降低贵金属用量，以达到降低燃料电池成本，因此人们通常将贵金属纳米粒子沉积在载体上，制备负载型催化剂。目前普遍采用碳纳米材料作为催化剂载体，这是 因为碳纳米材料在酸性和碱性介质中具有较好的稳定性、良好的导电性以及较大的比表面积等。碳纳米材料的一些性质，如比表面积、孔径分布、形貌、表面官能团等，会影响负载型贵金属催化剂的性能。为了提高催化剂的催化性能，需要对碳纳米材料进行功能化处理。Wang等(Z Wang et al. , Carbon, 2006，133:44)采用臭氧氧化处理的碳黑作为载体,制得PtRu纳米粒子在碳黑表面均勻分布的PtRu/C催化剂,具有较高的催化活性。Huang等(J E Hua本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂，其特征在于由金属纳米粒子与有机偶氮染料功能化碳载体按质量比为I 5 10组成，通过金属纳米粒子沉积到有机偶氮染料功能化碳载体上。2.—种权利要求I所述由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于经过下列各步骤 (1)按有机偶氮染料、碳纳米材料和溶剂的质量比为I 6 20 30 6000 12000，分别称量有机偶氮染料、碳纳米材料和溶剂，向有机偶氮染料和碳纳米材料中加入溶剂，再在超声下混合0. I 0. 5h至混合均勻，然后将混合物置于波长为254 365nm的紫外光下照射2 12h，并同时以60 300转/分的搅拌速度进行搅拌，再进行抽滤、用二次蒸馏水洗漆，最后在40 100°C下真空干燥I 4h,得到表面功能化的碳载体； (2)按二次蒸馏水、丙酮、聚乙二醇-400和贵金属离子的质量之比为150 3003. 2 6. 4 11. 25 33. 75 0. 006 0. 008，分别量取二次蒸馏水、丙酮、聚乙二醇-400和贵金属盐或酸溶液；向丙酮和聚乙二醇-400中加入贵金属盐或酸溶液，再加入二次蒸馏水后摇匀，取20 50mL混合液置于波长为254 365nm的紫外光照射10 50min，得到粒径为4 7nm的金属胶体； (3)按金属胶体中的金属离子与表面功能化的碳载体的质量比为I 5 10，将步骤(2)所得金属胶体加入步骤(I)所得表面功能化的碳载体中，搅拌50 70min后进行抽滤，在50 70°C下真空干燥90 120min,即制得贵金属纳米催化剂。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨喜昆，徐明丽，江克柱，杨国涛，肖海峰，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：