[发明专利]碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C及制备和应用有效
| 申请号： | 201210058767.0 | 申请日： | 2012-03-07 |
| 公开（公告）号： | CN102569831A | 公开（公告）日： | 2012-07-11 |
| 发明（设计）人： | 乔锦丽;丁蕾;戴先锋 | 申请（专利权）人： | 东华大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;B01J31/22 |
| 代理公司： | 上海泰能知识产权代理事务所 31233 | 代理人： | 黄志达;谢文凯 |
| 地址： | 201620 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 负载 铜酞菁 燃料电池 催化剂 cupc 制备 应用 | ||
1.一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C，所述的燃料电池催化剂CuPc/C按质量比包括：0.01∶0.99～0.99∶0.01的碳材料和铜酞菁。
2.根据权利要求1所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C，其特征在于：所述的燃料电池催化剂CuPc/C的组成为40-99％碳材料和1-60％铜酞菁。
3.根据权利要求1所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C，其特征在于：所述碳材料为活性炭Vulcan XC-72R，BP2000、碳纳米管、纳米碳纤维、碳纳米笼、石墨烯或氧化石墨烯。
4.一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C制备方法，包括：
(1)将质量比为0.01∶0.99～0.99∶0.01的碳材料和铜酞菁溶于溶剂中，研磨至溶剂挥发完全，干燥，得催化剂前驱体；
(2)将上述前驱体在惰性气体气氛保护下以5～25℃/min升温至600～1100℃焙烧还原处理2～4h，得到碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C。
5.根据权利要求4所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的溶剂为水、甲醇、乙醇、氯仿或四氢呋喃。
6.根据权利要求4所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的惰性气体为氮气或氩气。
7.一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C的应用于制备燃料电池用膜电极结合体。
8.根据权利要求7所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C的应用于制备燃料电池用膜电极结合体，其特征在于：所述的制备燃料电池用膜电极结合体的具体步骤为：将碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C分散到异丙醇溶液中，超声后得到催化剂的墨水溶液；将所述的催化剂的墨水溶液转移到GC电极上，用甲醇和Nafion溶液的混合液做粘结剂，自然晾干即可。
9.根据权利要求7所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C的应用于制备燃料电池用膜电极结合体，其特征在于：所述的燃料电池为以甲醇、乙醇、丙醇、甘油或二甲醚为液体燃料的直接碱性燃料电池、氢-空碱性燃料电池、锌-空电池或微生物燃料电池。
10.根据权利要求7所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C的应用于制备燃料电池用膜电极结合体，其特征在于：所述的混合液Nafion溶液和甲醇溶液的质量比为1∶5-1∶70。
11.根据权利要求7所述的一种碳负载铜酞菁燃料电池催化剂CuPc/C的应用于制备燃料电池用膜电极结合体，其特征在于：所得到的燃料电池用膜电极结合体中催化剂的负载量为30μg-600μg/cm2。
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