[发明专利]增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法

摘要

增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，它涉及增强电池催化剂稳定性的方法。本发明解决了现有直接醇类燃料电池催化剂性能衰降的机理中存在纳米级Pt在碳载体上的迁移和团聚的问题。方法：以过渡金属M掺杂金属氧化物纳米管替代碳载体，经氮掺杂原位碳化合成复合催化剂载体，采用微波辅助多元法担载Pt合成催化剂，即完成。本发明通过氮掺杂碳源原位碳化的方法在M掺杂的金属氧化物纳米管复合载体表面包覆一定厚度的氮碳层，增强载体的导电性和稳定性，同时对Pt粒子起到锚定作用，故够有效地增加Pt基催化剂的稳定性。

主权项

增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法按以下步骤实现：一、将掺杂1％～30％过渡金属M掺杂的金属氧化物纳米管按60％～99％的质量比和1％～40％的碳氮源混合，然后加入水与有机溶剂的混合溶液，得混合物；二、将混合物超声波分散1～3h，得混合浆液；三、将混合浆液在40～90℃下干燥，得固体粉末；四、将固体粉末置于管式炉中，在300～800℃及惰性气体保护下加热0.5～3h，即完成直接醇类燃料电池催化剂复合载体的制备；五、按照微波辅助多元醇法沉积Pt粒子，即完成直接醇类燃料电池Pt基催化剂的制备；步骤一中的金属氧化物为CeO2、TiO2、ZnO、NiO、Fe3O4、V2O5、MnO2、WO3、MoO3；步骤一中氮碳源苄胺、乙腈、吡啶、各种离子液体如咪唑型、吡啶型、哌啶型、吗啉型、季胺型；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的加入量占Pt基催化剂质量的10％～30％；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的质量为1～30∶1～30，有机溶剂为异丙醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇、丁三醇或四甲基乙二醇；步骤一中Pt基催化剂为担载型Pt单金属催化剂、担载型Pt‑N二元合金催化剂或担载型Pt‑N多元合金催化剂，担载型Pt‑N二元合金催化剂为担载型Pt‑N合金、担载型Pt‑N空心球型、担载型Pt基核壳型Pt@N催化剂或担载型Pt基核壳型N@Pt催化剂。