[发明专利]一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将炭黑超声分散在去离子水中，加入阳离子聚合物PDDA，超声搅拌，用去离子水洗涤抽滤，得到带正电荷的功能化炭黑(FCB)；

2)将上述功能化炭黑重新分散到去离子水中，加入氧化石墨烯(GO)的水分散液，超声振荡使其混合均匀，并在室温下继续搅拌5-20h，得到功能化炭黑-氧化石墨烯复合物(FCB-GO)；

3)向步骤2)混合分散液中加入还原剂1，于25-95℃下搅拌反应3-24小时后，离心洗涤，得到功能化炭黑-石墨烯复合物(FCB-rGO)；

4)将步骤3)所得功能化炭黑-石墨烯复合物重新分散到高沸点有机溶剂中，随后加入水溶性Pt前躯体，将混合物的pH调至碱性后，加入还原剂2，在120-200℃下搅拌反应3-12小时，冷却至室温，离心，洗涤，干燥，得到三维多孔的Pt/功能化炭黑-石墨烯复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，炭黑与PDDA的质量比为1:5-1:20；超声搅拌时间为3-12h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，氧化石墨烯水分散液的浓度为0.1-2mg ml^-1，优选0.5mg ml^-1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，功能化炭黑与氧化石墨烯的质量比为1:5-5:1，优选1:3-3:1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，还原剂1为水合肼、硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸、尿素。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中，还原剂1与氧化石墨烯的质量比为0.7-20,优选1-10。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中高沸点有机溶剂为乙二醇，聚乙二醇，丙三醇；水溶性Pt前躯体为Pt的氢卤酸或氢卤酸盐，如H₂PtCl₆，K₂PtCl₆或Na₂PtCl₆等。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中水溶性Pt前躯体在有机溶剂中的浓度为0.5-10mol/L，优选1-5mol/L。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)中混合物的pH调至9-13，优选10-12。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)还原剂2为硼氢化钠、抗坏血酸、柠檬酸、柠檬酸钠、或Pluronic F127等，还原剂2与Pt前驱体的摩尔比为2:1-20：1，优选5:1-10:1。