[发明专利]一种负载多元催化剂的甲醇燃料电池质子交换膜的制备方法

摘要

本发明提供了一种负载多元催化剂的甲醇燃料电池质子交换膜的制备方法，该方法具体包括如下步骤（1）制备含有稀土金属氧化物的氯铂酸乙醇溶液；（2）制备聚偏氟乙烯纺丝溶液；（3）将含有稀土金属氧化物的氯铂酸乙醇溶液和聚偏氟乙烯溶液混合，电纺获得复合纳米纤维膜；（4）在水溶液中还原获得负载多元催化剂的甲醇燃料质子交换膜。本发明制备工艺简单，易于操作，制备的质子交换膜可用于甲醇燃料电池，能提高催化剂抗CO中毒能力，聚偏氟乙烯作为载体，大大提高电池的输出特性，稀土金属氧化物可以减少氯铂酸用量，降低燃料电池的成本，具有较好的商业化应用前景。

主权项

一种负载多元催化剂的甲醇燃料电池质子交换膜的制备方法,其特征在于,该方法具体包括如下步骤:(1)将氯铂酸和稀土金属氧化物加入无水乙醇中，氯铂酸的浓度为0.1～1％，超声分散1～3h后，得到分散均匀的含有稀土金属氧化物的氯铂酸乙醇溶液；(2)将聚偏氟乙烯粉末加入到N,N‑二甲基甲酰胺和丙酮的复合溶剂中，在温度T＝60～80℃下搅拌溶解，制得浓度为18％的聚偏氟乙烯溶液；(3)在搅拌条件下，将含有稀土金属氧化物的氯铂酸乙醇溶液逐滴加入到聚偏氟乙烯溶液中，其与聚偏氟乙烯溶液的质量比为1:5～15，混合均匀静置脱泡后在静电纺丝装置中制备出聚偏氟乙烯复合纳米纤维膜，静电纺丝条件为：纺丝电压为15～25kV，温度为25～40℃，相对湿度为30％～70％，纺丝距离为20cm，喷丝头纺丝溶液的流速为0.5～1.0mL/h；(4)将制备的聚偏氟乙烯复合纳米纤维膜浸泡在含有还原剂的去离子水中，在温度为T＝80～100℃下，密闭反应3～5h，反应结束后用去离子水反复冲洗纤维膜3～5次，除去未反应的还原剂，真空干燥24h，获得负载多元催化剂的甲醇燃料质子交换膜。