[发明专利]一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法在审
申请号: | 201711349498.2 | 申请日: | 2017-12-15 |
公开(公告)号: | CN109935840A | 公开(公告)日: | 2019-06-25 |
发明(设计)人: | 邵志刚;唐雪君;秦晓平;曹龙生;杨丽梦;衣宝廉 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | H01M4/86 | 分类号: | H01M4/86;H01M4/92 |
代理公司: | 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 | 代理人: | 马驰 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | 本发明涉及一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法。本发明基于溶液自组装法合成了PDDA功能化修饰的炭黑‑石墨烯复合物,并进一步经过溶剂热还原得到了三维多孔的Pt/功能化炭黑‑石墨烯复合催化剂。研究发现,该三维复合催化剂具有高比表面积,丰富的孔道结构,良好的导电性,优异的离子传输能力,较小的粒径尺寸和均匀的粒径分布。电化学测试结果表明,该三维多孔的Pt/功能化炭黑‑石墨烯复合催化剂具有优异的氧还原催化活性和循环稳定性,可作为质子交换膜燃料电池的高效阴极催化剂。 | ||
搜索关键词: | 复合催化剂 炭黑 基催化剂 燃料电池 三维多孔 功能化 石墨烯 制备 质子交换膜燃料电池 电化学测试结果 氧还原催化活性 石墨烯复合物 导电性 功能化修饰 循环稳定性 阴极催化剂 孔道结构 离子传输 粒径分布 自组装法 溶剂热 粒径 还原 三维 合成 发现 研究 | ||
【主权项】:
1.一种燃料电池用Pt基催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)将炭黑超声分散在去离子水中,加入阳离子聚合物PDDA,超声搅拌,用去离子水洗涤抽滤,得到带正电荷的功能化炭黑(FCB);2)将上述功能化炭黑重新分散到去离子水中,加入氧化石墨烯(GO)的水分散液,超声振荡使其混合均匀,并在室温下继续搅拌5‑20h,得到功能化炭黑‑氧化石墨烯复合物(FCB‑GO);3)向步骤2)混合分散液中加入还原剂1,于25‑95℃下搅拌反应3‑24小时后,离心洗涤,得到功能化炭黑‑石墨烯复合物(FCB‑rGO);4)将步骤3)所得功能化炭黑‑石墨烯复合物重新分散到高沸点有机溶剂中,随后加入水溶性Pt前躯体,将混合物的pH调至碱性后,加入还原剂2,在120‑200℃下搅拌反应3‑12小时,冷却至室温,离心,洗涤,干燥,得到三维多孔的Pt/功能化炭黑‑石墨烯复合催化剂。
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