一种燃料电池催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种燃料电池电催化剂及其制备方法。该燃料电池催化剂Pt-CeO2/GN是以石墨烯为载体，Pt-CeO2作为活性组分的催化剂；其中Pt与CeO2的复合纳米颗粒均匀的分布在石墨烯表面，Pt颗粒的粒径为3-5nm；其催化活性比Pt/GN催化剂的催化活性提高20-35%；其电化学活性面积达到59.1-66.4m2g-1，催化氧化甲醇的电流密度达到279.5-440.1mAg-1Pt。该催化剂的制备方法是将氧化石墨与硝酸铈分散在水中，用氨水调节pH值，反应得CeO2/GN；将制得的CeO2/GN超声分散在乙二醇溶液中，加入氯铂酸溶液，调节pH值，反应得到Pt-CeO2/GN催化剂。本发明专利技术制备方法简单，制备的催化剂具有较高的催化活性和稳定性，在燃料电池领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池催化剂及其制备，具体涉及Pt-Ce02/GN催化剂及其制备方法。
技术介绍
直接甲醇燃料电池(DMFC)作为清洁、高效、操作条件温和的绿色能源，是解决环境污染和能源危机的主要途径之一。然而，较低的反应速率限制了 DMFC的应用。目前，Pt是催化阳极和阴极发生反应最佳活性组分，但是Pt的价格昂贵且在阳极容易被甲醇氧化的中间产物(如CO)毒化而失去催化活性，在阴极的反应动力学仍然较缓慢。因此，研发低载钼、高性能的催化剂是推动燃料电池发展的关键技术。近期研究表明，将Pt与过渡金属(如Ru、Pd、Ni等)复合形成具有双金属催化机制的合金或核壳型催化剂，可以有效地提高催化剂的催化活性和抗毒能力。还有学者研究发现在Pt系催化剂中掺杂金属氧化物(如Ce02、TiO2^Fe2O3等)可以防止Pt纳米颗粒的团聚，同时金属氧化物与Pt形成协同催化作用提高催化活性。由于CeO2价格低廉、储氧能力高，并且CeO2能通过价态的变化为氧气的储存和传输提供一个良好的环境，因此学者们对于Pt与CeO2的复合催化剂的性能研究做出了许多工作。Scibioh 等(M.Aulice S·cibioh本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池催化剂，是以石墨烯为载体，Pt?CeO2作为活性组分的催化剂，表示为Pt?CeO2/GN,其中?GN代表石墨烯；该催化剂中Pt与CeO2的复合纳米颗粒均匀的分布在石墨烯表面，Pt颗粒的粒径为3?5nm。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池催化剂，是以石墨烯为载体，Pt-CeOdt为活性组分的催化剂，表示为Pt-Ce02/GN,其中GN代表石墨烯；该催化剂中Pt与CeO2的复合纳米颗粒均匀的分布在石墨烯表面，Pt颗粒的粒径为3_5nm。2.根据权利要求1所述的燃料电池催化剂，其催化活性比Pt/GN催化剂的催化活性提高20-35%;其电化学活性面积达到59.1-66.4 m2 g—1，催化氧化甲醇的电流密度达到279.5-440.1 mA g—tt。3.一种制备权利要求1所述的燃料电池催化剂的方法，具体制备步骤如下:A.将氧化石墨粉末与硝酸铈按照质量比4-40:1混合并超声分散均匀，用0.1-0.5molΓ1氨水或0.1-0.5mol L-1氢氧化钠溶液调节pH=8_ll，于8...

【专利技术属性】
技术研发人员：于书平，刘秋波，朱红，韩克飞，汪中明，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：