钯钌合金纳米颗粒及其制备和用途制造技术

本发明专利技术公开了一种二元金属合金纳米颗粒的制备方法。该合金纳米颗粒的主要成分是聚乙烯吡咯烷酮保护的钯和钌的均匀合金，其制备方法是在一定温度下，现将三氯化钌加入乙二酸和聚乙烯吡咯烷酮的混合溶液中，然后再加入钯的前驱体盐，经过还原—成核—熟化以及离心、洗涤和干燥等后处理过程，最终形成本发明专利技术的一种直接甲酸燃料电池阳极催化剂，两种金属的摩尔比可以通过前驱体盐的比例来任意调节。本发明专利技术还涉及将其作为阳极催化剂应用于直接甲酸燃料电池领域的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及利用聚乙烯吡咯烷酮作为保护剂制备粒径在3?5纳米之间的钯钌合金纳米颗粒的方法，同时涉及到将其作为直接甲酸燃料电池阳极催化剂的应用。通过对两种金属前驱体盐摩尔比的调节有效的筛选合金纳米颗粒中的最优钯钌比例，制备出具有高活性、高稳定性的直接甲酸燃料电池阳极催化剂，属于燃料电池催化剂制备领域。
技术介绍
和单金属相比，合金能极大的促进催化性能。例如，对于甲醇电催化氧化反应来说，钼钌合金的催化效果远远由于纯钼。钯和钼具有相似的晶格常数，而且价格比钼便宜的多，地壳储存量至少是钼的50倍，目前是公认的较好的钼替代品。而且对于甲酸燃料电池来说，钯的催化效果要优于钼，因为钯主要通过“直接途径”来催化氧化甲酸，不产生一氧化碳等毒性中间产物。但是Pd催化剂稳定性差，容易氧化，也成为直接甲酸燃料电池的一个大问题。因此催化活性与稳定性、性能与成本之间的平衡仍然是直接甲酸燃料电池催化剂设计和制备的关键所在。受到钼钌合金的鼓舞，钯钌合金在理论上是能够提高纯钯催化的活性，并且改善其稳定性的。但是由于受限于Hume-Rothery准则，在任意两种金属间形成均匀的合金是十分困难的。对于块状材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
钯钌合金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）配置浓度为8mg/ml的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液12.5ml；（2）在200℃下向步骤（1）中所配置的溶液中加入一定量的三氯化钌的水溶液,得到混合物B；（3）向混合物B中逐滴滴加氯钯酸钾水溶液，得到混合物C；（4）混合物C在200℃的温度下熟化至少1小时，自然降温；（5）步骤（4）得到的产物用约5倍体积的丙酮离心沉淀，采用体积比为1：7的水和丙酮的混合液反复洗涤沉淀物3次，最终所得的沉淀即为所述钯钌合金纳米颗粒。

【技术特征摘要】
1.钯钌合金纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤: (O配置浓度为8mg/ml的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液12.5ml ； (2)在200°C下向步骤(I)中所配置的溶液中加入一定量的三氯化钌的水溶液，得到混合物B ； (3)向混合物B中逐滴滴加氯钯酸钾水溶液，得到混合物C； (4)混合物C在200°C的温度下熟化至少I小时，自然降温； (5)步骤(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴冬霜，曹荣，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：