[发明专利]多孔硅负载三维铂纳米催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了属于微型能源和催化技术领域的一种多孔硅负载三维铂纳米催化剂的制备方法。在多孔硅表面负载三维铂纳米催化剂的化学镀制备方法分为三个部分，首先是多孔硅膜的制备；其次是利用ICP和HF预处理对多孔硅膜进行表面修饰；最后是在经过表面修饰的多孔硅膜上化学镀三维铂纳米催化剂；本发明克服现有技术中利用溅射与电化学镀的方法制备催化剂存在的工艺条件苛刻，难于质量控制的缺陷，操作工艺简单，质量控制容易，特别适合微型直接甲醇燃料电池的生产工艺。

主权项

一种多孔硅负载三维铂纳米催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法是在多孔硅表面化学镀三维铂纳米催化剂的工艺步骤如下：A.首先是多孔硅膜的制备：(1)在n+型硅片的双面干氧生长SiO2层，在SiO2层上采用LPCVD制备Si3N4层；(2)在Si3N4上溅射Cr/Au作为阳极氧化的掩蔽层；(3)将在Si3N4层上溅射Cr/Au膜的n+型硅片的双面进行常规光刻，形成图形；(4)采用KOH湿法腐蚀，在n+型硅片的双面形成中间硅膜；(5)阳极氧化生成多孔硅；B.其次是利用ICP和HF预处理对多孔硅膜进行表面修饰：先进行ICP刻蚀，刻蚀掉阳极氧化剩余部分的硅，对多孔硅表面修饰，在多孔硅表面形成缺陷位；然后放入40％(v/v)浓度的HF水溶液中浸泡2s进行HF溶液预处理，在多孔硅表面形成Si‑H键；C.最后是在经过表面修饰的多孔硅膜上化学镀三维铂纳米催化剂，具体工艺条件如下：将经过表面修饰的多孔硅在前驱液为0.5‑3.5mM H2PtCl6水溶液中，18‑25℃反应温度下浸泡30min‑2h；在多孔硅表面上形成三维铂纳米催化剂。