[发明专利]低铂高活性核-壳结构催化剂及其制备方法

摘要

本发明提供了一种用于低温燃料电池的高活性核-壳结构催化剂，其以碳粉或碳纳米管为载体，将用还原剂还原后的铂单层或双层覆盖在金属基内核上形成核-壳结构，并负载于所述碳粉或碳纳米管载体上，使其在低铂载量下具有高催化活性，实现了铂的低载量和催化剂的高活性，有效的解决了催化剂的成本和性能之间的矛盾，对于解决燃料电池目前存在的问题具有十分重要的意义。

主权项

1、一种低铂高活性核-壳结构催化剂的制备方法，包括以下两个步骤：(1)将锌，铁、钯、锡、钴、镍、铜中一种或两种金属的氯化物或硝酸盐溶于乙二醇中，加入总金属离子物质的量2～2.5倍的柠檬酸钠，超声使其完全溶解；用质量浓度5％的KOH/乙二醇溶液调节pH至8～12，再加入总金属离子物质的量1～5倍的甲酸钠，再加入还原后理论总金属质量4～8倍的碳粉或碳纳米管，搅拌后超声分散均匀；于140～200℃下反应4～10小时，用水洗涤，干燥，得到催化剂前躯体；(2)将20mg/ml的氯铂酸溶于乙二醇中，用质量浓度4～5％的KOH/乙二醇溶液调节pH至8～12；加入氯铂酸物质的量1～10倍的还原剂，超声使其分散，再加入前述制备的催化剂前躯体，在搅拌下于60～150℃下还原反应2～6小时；冷却，静置1～4小时；抽滤，洗涤，干燥，得到低铂高活性核-壳结构的催化剂；所述催化剂前躯体的加入量为还原后理论铂质量的5～50倍。