[发明专利]一种燃料电池用Pt/WO3-C催化剂的制备方法

说明书

本发明提供一种燃料电池用Pt/WO₃‑C催化剂的制备方法，属于新能源材料领域。本发明包括以下步骤：（1）将钨酸盐溶液加入到经1600‑2500℃石墨化处理后的碳黑中，加入酸性溶液，烘干后，500~600℃煅烧，得到WO₃‑C载体；（2）将所述WO₃‑C载体放入含铂溶液，在60‑90℃水浴加热下加入甲酸、碳酸钠发生还原反应，干燥后得到Pt/WO₃‑C催化剂。本发明有益效果（1）实现制备高抗腐蚀性的WO₃‑C复合载体；(2)活性组分以液相还原法负载到载体上，制备工艺简便；（3）制得的Pt/WO₃‑C催化剂稳定性较好。

技术领域

本发明涉及新能源材料领域，尤其涉及一种燃料电池用Pt/WO₃-C催化剂的制备方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池（PEMFCs）作为一种能量转换装置，可将氢气、甲醇等燃料中的化学能直接转换成电能，具有能量密度高、效率高、环境友好等特点，是电动汽车的理想动力源，一直是研究和开发的热点。

Pt/C催化剂是目前质子交换膜燃料电池使用最广泛的一种催化剂，制约其实际应用的关键技术之一是稳定性，增强燃料电池催化剂稳定性研究一直是该领域的热点。目前一般采用比碳黑更稳定的催化剂载体，或对碳材料进一步改性，以提高其电化学稳定性。现有技术中高载量碳载铂催化剂（Pt/C）稳定性差，在使用的过程中催化剂的催化作用会逐渐衰减，降低燃料电池的使用寿命和使用效果。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种燃料电池用Pt/WO₃-C催化剂的制备方法，该制备方法生产的高载量碳载铂催化剂（Pt/C）稳定性好。

本发明为一种燃料电池用Pt/WO₃-C催化剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将钨酸盐溶液加入到经1600-2500℃石墨化处理后的碳黑中，加入酸性

溶液，烘干后，500~600℃煅烧，得到WO₃-C载体；

（2）将所述WO₃-C载体放入含铂溶液，在60-90℃水浴加热下加入甲酸、碳

酸钠发生还原反应，干燥后得到Pt/WO₃-C催化剂。

碳黑可以为导电碳黑、超高导电碳黑（black pearls 2000）、EC600JD中的一种。经过高温预烧碳粉，催化剂的稳定性会提高，在长时间使用的情况下催化剂的活性不会衰减、衰减的速率很低。所述的钨酸盐可以为钨酸钠，加入酸性溶液，酸性溶液可以为盐酸，加入盐酸以后与钨酸盐反应，反应方程式如下：

2HCl + Na₂WO₄=H₂WO₄ +2 NaCl

再经过煅烧使H₂WO₄转化为WO₃，生成的WO₃与碳黑结合，既附着在碳黑表面。碳黑的比表面积比较大WO₃能够吸附在碳黑表面。

WO₃-C载体放入铂溶液，经过还原反应生成的单质铂通过浸渍作用沉积到WO₃-C载体表面上，反应生成的铂单质通过浸渍沉积在碳表面。因为碳比表面积足够大，并且碳粉与铂之间存在力的作用，所以能够稳定的沉积在碳表面。

所述含铂溶液为氯铂酸、氯铂酸盐中的一种或两种。含铂溶液可以为氯铂酸

盐，如氯铂酸钠，则还原反应的反应方程式为：