[发明专利]涂覆型纳米钯薄膜催化电极及其制备方法

摘要

本发明公开了一种涂覆型纳米钯薄膜催化电极及其制造方法，所述催化电极为直径为6—100毫米、高度为1—10毫米的金属钴片，金属钴片的纯度在99wt.%以上，在钴片的上表面涂覆有成分为10-100at.%的钯金属，本发明催化电极采用纯钯丝或钯片为源极，利用电火花放电熔覆方法，使钯源极材料沉积到钴基底上，形成表面钯薄膜与钴基底牢固结合的催化电极。用本发明方法制备的催化电极，具有膜层与基底结合好，比表面积高，贵金属利用率高，催化活性好，抗中毒性能高，工艺简单，适于燃料电池用催化电极的大规模生产。

主权项

一种涂覆型纳米钯薄膜催化电极，其特征在于：所述催化电极为直径为6—100毫米、高度为1—10毫米的金属钴片，所述金属钴片的纯度在99wt.%以上，在所述钴片的上表面涂覆有成分为10‑100at.%的钯金属，两者为冶金结合，表面微观形貌为喷溅斑点状，斑点尺寸为0.01‑100微米；所述催化电极，按照以下步骤进行：一、将纯度在99wt.%以上的钴棒采用线切割方法切成圆片状钴片，依次用600目、2000目的金相砂纸研磨、抛光至光亮，分别在去离子水和无水乙醇中超声清洗5—60分钟，取出晾干；二、将经过预处理的钴片，浸入0—50℃温度下的硅油浴中，置于液面以下0.1—50毫米，从所述钴片下表面引出导线，导线的另一端连接到金属表面电火花强化设备的工件电极端作为阴极，所述钴片的上表面连接纯度为99.9wt.%的钯金属作为阳极，钯金属采用直径为0.5—10毫米的钯丝或厚度为0.3—5毫米的钯片；三、设置电火花沉积电源电压为30—60伏特，电容为400—800微法，频率为40—80赫兹，缓慢移动钯金属阳极逐渐浸入硅油液面以下接触钴片，产生电火花放电，部分钯阳极材料堆焊到钴片表面形成微焊点，重复放电过程，使钯金属阳极材料均匀涂覆于整个钴片表面，形成连续钯薄膜，涂覆时间为5—100分钟，电火花放电涂覆速率为每秒放电1‑10次，然后把涂覆完毕的钯薄膜电极取出，用去离子水、丙酮及无水乙醇超声清洗5—60分钟，在5—100℃条件下晾干并保存。