[发明专利]一种直接甲醇燃料电池阳极复合膜催化剂的制备方法

摘要

本发明涉及一种直接甲醇燃料电池阳极复合膜催化剂的制备方法。本发明是先预先制备功能化修饰石墨烯和玻碳电极基片预处理，而后功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐在电极上通过层层自组装得到最外层为功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐的复合膜，再通过原位电沉积制得由Pt纳米粒子、功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐组成的阳极复合膜催化剂。本发明所述的复合膜催化剂系首次制备，可用作直接甲醇燃料电池的阳极催化剂，且与纯铂催化剂相比较，由于功能化修饰石墨烯和多金属氧酸盐的引入使得复合膜催化剂的电催化活性和抗CO毒化能力显著提高，而且制备方法简单、成本降低，是一种新型的直接甲醇燃料电池阳极催化剂。

主权项

一种直接甲醇燃料电池阳极复合膜催化剂的制备方法，其特征在于：1）功能化修饰石墨烯的制备取氧化石墨溶于去离子水中，超声30～40min后形成均匀分散液，加入水溶性高分子聚合物，搅拌条件下升温、回流，冷却后滴加水合肼剧烈搅拌下再升温、回流，离心分离，加水配制得到0.5～1mg/mL的功能化修饰石墨烯溶液，备用;2)玻碳电极基片预处理将玻碳电极基片用α‑Al2O3粉抛光，然后依次在乙醇溶液和蒸馏水中超声清洗10min；将清洗后玻碳电极基片置于H2SO4溶液中控制电位范围进行循环电位扫描，备用;3)复合膜自组装：将经过预处理的玻碳电极基片置于H2SO4中进行循环扫描，而后冲洗、吹干；将吹干的玻碳电极基片浸入预制备的功能化修饰石墨烯溶液中20min，得到修饰的玻碳电极基片；取出已修饰的玻碳电极基片，再浸入10mmol/L多金属氧酸盐的溶液中，浸泡20min；而后交替浸入功能化修饰石墨烯溶液和多金属氧酸盐溶液中，交替浸入的次数为1‑4次；4）铂纳米粒子电沉积三电极体系下，以多层复合膜玻碳电极基片为工作电极，铂柱为对电极，Ag|AgCl为参比电极进行电沉积，制得含有Pt纳米粒子的阳极复合膜催化剂。