[发明专利]一种Pt单原子催化剂的制备方法和应用在审
| 申请号： | 201711472004.X | 申请日： | 2017-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN108270020A | 公开（公告）日： | 2018-07-10 |
| 发明（设计）人： | 水江澜 | 申请（专利权）人： | 北京航空航天大学 |
| 主分类号： | H01M4/92 | 分类号： | H01M4/92 |
| 代理公司： | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人： | 姜荣丽 |
| 地址： | 100191*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 催化剂 单原子 铂原子 制备方法和应用 质子膜燃料电池 炭基 燃料电池成本 燃料电池技术 铂纳米颗粒 铂纳米粒子 催化剂应用 阳极催化剂 燃料电池 稳定阶段 固定的 氧原子 铂金 活化 接枝 替代 | ||
【权利要求书】：
1.一种Pt单原子催化剂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下，
第一步，纳米炭颗粒的氧化：炭黑在40～80℃硝酸溶液中搅拌3小时，得到氧化炭黑经抽滤洗涤、烘干、重新分散在去离子水中形成氧化炭黑水溶液；
第二步，铂离子先吸附，然后在热水中还原：铂氯酸稀溶液滴加到氧化炭黑水溶液中，室温搅拌1～3小时，让铂离子吸附在氧官能团上；然后加热溶解到70℃，搅拌8小时让铂离子还原成原子，仍然吸附在炭黑上；
第三步，将吸附铂原子的炭黑滤出，在空气或氩气中300℃处理10～100分钟，使铂原子与氧形成稳定的化学键，从而牢牢长在炭基底上，形成Pt单原子催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种Pt单原子催化剂的制备方法，其特征在于：第一步所述硝酸溶液的浓度为1～5M。
3.根据权利要求1所述的一种Pt单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述铂氯酸稀溶液的浓度为1～5mg/ml；所述氧化炭黑水溶液浓度是0.5～4mg/ml；所述铂氯酸稀溶液和所述氧化炭黑水溶液之间按照体积比为1:25～1:100混合。
4.一种Pt单原子催化剂用于质子膜燃料电池，其特征在于：将权利要求1的方法制备的Pt单原子催化剂用作质子膜燃料电池阴极氧气还原催化剂和阳极氢气氧化催化剂。
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