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一种非铂核-壳结构燃料电池催化剂及其制备方法技术

技术编号:8272664 阅读:219 留言:0更新日期:2013-01-31 05:12
一种非铂核-壳结构燃料电池催化剂及其制备方法,涉及一种燃料电池催化剂。催化剂载体为活性碳,活性组分为Fe@Pd,活性组分Fe@Pd的纳米晶铁与钯的摩尔比为5∶1,活性组分Fe@Pd占非铂核-壳结构燃料电池催化剂总质量的40%~50%。将活性炭溶解于水中,超声后通入保护气,再加入还原剂,然后加入铁盐水溶液,反应后加入钯盐水溶液进行置换反应;反应后过滤,洗涤,干燥,即得产物。催化剂的电催化活性是传统碳负载钯纳米晶Pd/C催化剂的10.63倍,是商业Pt/C催化剂的23.05倍。成本低、制备方法简单易行,催化剂的颗粒尺寸容易控制,适于进行大批量工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种燃料电池催化剂,尤其是涉及一种非钼核-壳结构燃料电池催化剂及其制备方法。
技术介绍
能源的生产与消费关系到全球的气候变化。目前,80%的能源消耗依靠化石燃料一煤和石油。然而,传统的能源消耗存在如下弊端煤和石油是不可再生资源,会很快被用尽;由于传统热机实现能量转化受到卡诺循环的限制,燃烧相对于能源的利用率很低;大量化石燃料的燃烧所产生的大量二氧化碳以及C0X、NOx等污染物,造成温室效应以及酸雨等严重的环境问题。传统的能源结构和低利用率无法满足未来社会可持续发展对高效、清洁、经济、安全能源的需求。 低温燃料电池具有清洁、高效、安全、可移动、操作条件温和以及未来产业化具有发展潜力等优点备受世界各国的重视。成本高是目前困扰燃料电池商业化的最主要问题,其中催化剂的成本占很大的比重。设计和构筑核壳结构是最有希望大幅度替代目前用量巨大的贵金属催化剂的选择。核壳结构纳米粒子具有特殊的电子结构及表面性质,通过核金属与壳金属之间电子结构的互动调变,使新的粒子属性产生质变,表现出独特的催化性能,因而其在催化等领域的应用日益受到重视。中国专利CN 101664685A公开了一种两步化学还原法制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非铂核?壳结构燃料电池催化剂,其特征在于其载体为活性碳,活性组分为Fe@Pd,所述活性组分Fe@Pd的纳米晶铁与钯的摩尔比为5:1,活性组分Fe@Pd占非铂核?壳结构燃料电池催化剂总质量的40%~50%。

【技术特征摘要】
1.一种非钼核-壳结构燃料电池催化剂,其特征在于其载体为活性碳,活性组分为Fe@Pd,所述活性组分FeOPd的纳米晶铁与钯的摩尔比为5:1,活性组分FeOPd占非钼核-壳结构燃料电池催化剂总质量的40% 50%。2.如权利要求I所述一种非钼核-壳结构燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于其具体步骤如下 首先,将活性炭溶解于超纯水中,超声后通入保护气,再加入还原剂,然后加入铁盐水溶液,反应后加入钮盐水溶液进行置换反应;反应结束后,过滤,洗漆,干燥,即得以纳米晶铁Fe为核,薄层纳米晶钯Pd为壳的非钼核-壳结构燃料电池催化剂FeOPd/C。3.如权利要求2所述的一种非钼核-壳结构燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于所述活性炭、超纯水、铁盐水溶液、钯盐水溶液的配比为(10 15)mg :(6 10)mL : (2 3)mL (O. 58 O. 68)mL,其中活性炭以质量计算,超纯水、铁盐水溶液和钯盐水溶液以体积计算。4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈秉辉廖梦垠陈国钦李云华尤桂荣郑进保
申请(专利权)人:厦门大学
类型:发明
国别省市:

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