[发明专利]钯铂镍二十面体合金纳米颗粒的制备及其氧还原催化应用

摘要

本发明公开了一种通过一步法制备的钯铂镍正二十面体合金纳米颗粒及其在燃料电池中作为氧还原催化的应用，其由以碳为主要成分峰催化剂载体及担载于上述催化剂载体的催化剂金属构成。该发明的优势在于：（1）该材料的制备方法简单，不需要额外步骤进行负载支撑材料，不涉及有毒化学药品，环保又节能；（2）该方法制备的正二十面体合金纳米颗粒结构新颖，主要为面心立方体的FCC（111）晶面；（3）此研究中通过一步法制备的钯铂镍三元正二十面体合金纳米颗粒具有高效的电催化性能，其起始电位、半波电位和还原峰电位远高于商业铂碳，极限电流密度也远超商业铂碳，为燃料电池提供了一种新的阴极催化剂材料，具有良好的应用前景。

主权项

1.一种PdPtNi/C纳米氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）用移液枪量取15 ml乙二醇和150μl质量浓度35%的聚二烯丙基二甲基氯化铵（PDDA）装入30ml圆底三孔烧瓶中；（2）按照钯元素、铂元素和镍元素摩尔比为3：3:1,控制铂元素摩尔量为0.015 mmol，将四氯钯酸钠（NaPdCl4）、二(乙酰丙酮)铂(II)（Pt(acac)2、四水合醋酸镍（Ni(CH3COO)2·4H2O））和碳粉加入上述30ml圆底三孔烧瓶中，密封超声1h；（3）超声后将前躯体完全溶解的溶液放入油浴锅中，在氩气（Ar）保护下180~190℃加热搅拌，持续2~3h；（4）用制备的钯铂镍三元纳米合金粒子应用于电催化氧还原，得到燃料电池阴极高效催化剂。