[实用新型]催化剂结构、电池、制氢装置、净化装置

说明书

本实用新型提供一种催化剂结构、电池、制氢装置、净化装置，用于解决现有技术中贵金属或者贵金属合金催化剂容易团聚脱落的问题。本实用新型提供一种催化剂，包括：内核，所述内核包括贵金属或者贵金属合金，所述内核用于发生催化反应；至少一层包覆层，所述包覆层包覆在所述内核上，所述包覆层用于隔离所述内核和催化环境，所述包覆层不和所述催化环境发生化学反应；所述包覆层上设有多个通孔。有效的避免催化反应时的团聚。

技术领域

本实用新型涉及催化剂领域，特别是涉及催化剂结构、电池、制氢装置、净化装置。

背景技术

贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金颗粒形貌的多面体化是目前普遍使用的稳定贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金催化剂的方法之一，如构筑铂的多面体结构，通过多面体化改变贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金颗粒表面的晶面，从而稳定贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金催化剂。

现有技术的缺点是制备方法复杂、制备成本高、贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金颗粒粒径大导致比质量性能下降，其容易团聚、脱落。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种贵金属或者贵金属合金的催化剂结构、电池、制氢装置、净化装置，用于解决现有技术中贵金属或者贵金属合金催化剂容易团聚脱落的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种催化剂结构，包括：

内核，所述内核包括贵金属或者贵金属合金，所述内核用于发生催化反应；

至少一层包覆层，所述包覆层包覆在所述内核上，所述包覆层用于隔离所述内核和催化环境，所述包覆层不和所述催化环境发生化学反应；

所述包覆层上设有多个通孔。

可选的，所述包覆层的包覆率不超过百分之八十。

可选的，所述包覆层包括金属氧化物；

和/或，所述包覆层包括碳材料。

可选的，所述包覆层包括氧化钛、氧化铁、无定形碳、石墨、石墨烯、氧化硅、氧化钒、氧化钨、氧化锰、稀土氧化物或者氧化锗中的一种或者多种。

可选的，所述内核包括单颗粒的或者多颗粒的所述贵金属或者贵金属合金。

可选的，所述内核的直径在1nm-50nm之间。

可选的，所述包覆层的总厚度范围在0.2nm-5nm之间。

一种电池，所述电池为质子交换膜燃料电池，所述电池包括：

阳极，

阴极，

所述阳极上设有所述的催化剂结构。

一种制氢装置，包括：

固体聚合物电解质膜，所述固体聚合物电解质膜上设有所述的催化剂结构。

一种净化装置，用于处理废气处理，所述净化装置包括：

多孔陶瓷载体，所述多孔陶瓷载体表面覆盖所述的催化剂结构。

如上所述，本实用新型的贵金属合金的催化剂、电池、制氢装置、净化装置，至少具有以下有益效果：

亚纳米或者纳米的包覆层保证了材料的导电子性能；同时孔结构使得反应物能与贵金属或贵金属合金充分接触，保证了材料的导离子或分子性能。包覆层在化学反应过程中物理性的保护贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金颗粒，使其分散避免其团聚、脱落，从而增加催化稳定性。通过包覆层调节贵金属(如铂、钌、铱)或贵金属合金颗粒表面的电子云分布以达到协同效应来增强催化活性和稳定性。

附图说明