[发明专利]应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Ptx

权利要求书

1.应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂，其特征在于，该催化剂是以原子级厚度的Pt_xMo_y合金均匀包覆在过渡元素氧化物TiO₂表面。

2.一种如权利要求1所述的应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，所述核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂是以聚氧乙烯月桂醚为表面活性剂，以无水正庚烷为溶剂，以贵金属Pt的盐溶液、过渡金属Ti、Mo的醇溶液、为前驱体溶液，经过搅拌、离心、真空干燥、高温焙烧、酸洗制备而成。

3.根据权利要求2所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，包括如下方法：

1)SiO₂@Pt_xMo_y@TiO₂纳米颗粒的制备：

a)配置A溶液：所述A溶液包括无水正庚烷、聚氧乙烯月桂醚、超纯水、氨水，搅拌25～35min，得到澄清透明的无色液体；

b)配置B溶液：所述B溶液包括钛酸异丙酯醇溶液、氯化钼、无水正庚烷，搅拌15～25min，得到澄清透明的液体；

c)配置C溶液：所述C溶液包括A溶液和B溶液，搅拌至少30min；

d)配置D溶液：所述D溶液包括氯铂酸水溶液、无水正庚烷、聚氧乙烯月桂醚，搅拌25～35min，得到澄清透明的黄色液体；

e)配置E溶液：所述E溶液是将D溶液逐滴加入到C溶液中，并持续搅拌4.5～5.5h，得到淡黄色澄清透明的液体；

f)配置F溶液：所述F溶液包括E溶液、氨水、正硅酸四乙酯，并持续搅拌16～16.5h，然后加入230mL～270mL甲醇溶液，继续搅拌25～35min，静止50～70min，得到三相混合溶液；

g)将F溶液中的下层沉淀取出，经过离心，洗涤，真空干燥，还原气氛下焙烧，得到黑色粉末；

2)Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制备：将步骤1)所得到的黑色粉末放入乙醇与氢氟酸的混合溶液中，依次进行搅拌、酸洗、真空干燥步骤，得到Pt_xMo_y@TiO₂催化剂。

4.根据权利要求3所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，上述步骤1)a)中无水正庚烷与聚氧乙烯月桂醚的体积比为4:1～6:1；上述步骤1)d)中无水正庚烷与聚氧乙烯月桂醚的体积比为6:1～7:1。

5.根据权利要求3所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，所述氯铂酸溶液和氯化钼溶液的添加量为：其中Pt元素与Mo元素的质量比为1:1～1:5。

6.根据权利要求3所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，上述步骤1)、步骤2)中的真空干燥，为在55～65℃下真空干燥。

7.根据权利要求3所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，上述步骤1)中的焙烧，是在CH₄、H₂混合还原性气氛下以2～5℃/min升温速率加热至850～900℃、保温5～5.5h。

8.根据权利要求7所述的一种应用于甲醇燃料电池阳极的核壳结构Pt_xMo_y@TiO₂催化剂的制造方法，其特征在于，H₂和CH₄的流速比为7～8：1。