[发明专利]一种高活性高稳定性燃料电池用催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高活性高稳定性燃料电池用催化剂及其制备方法，包括聚吡咯管的制备，Pt纳米管的制备，Pt纳米管表面修饰氯丙基三乙氧基硅烷，表面修饰的Pt纳米管、聚吡咯管加入溶剂中，超声20‑30分钟，再在室温下搅拌反应4‑5小时，产物通过旋蒸、干燥等步骤得到聚吡咯管负载Pt纳米管，和聚吡咯管负载Pt纳米管在六氟铁酸钠溶液中50‑60℃下浸泡30‑48小时，后在惰性气体流保护下180‑200℃下烘4‑5小时，得到高活性高稳定性燃料电池用催化剂等步骤。本发明制备的高活性高稳定性燃料电池用催化剂具有较好的催化活性和稳定性，而且制备方法简单，成本低廉。

主权项

一种高活性高稳定性燃料电池用催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）聚吡咯管的制备：将三氯化铁溶解于溶质质量分数为10%的甲基橙溶液中，等有絮状物质生成时，再向其中加入吡咯单体，搅拌反应25～35小时，过滤取滤渣，用去离子水冲洗滤渣至滤液为无色，随后干燥除去水分得到聚吡咯纳米管；2）Pt纳米管的制备：将银纳米线用水稀释，然后在三颈圆底烧瓶中100‑120℃下搅拌回流12‑15分钟，再缓慢滴加乙酸铂，混合液体继续回流直至颜色稳定，产物通过旋蒸、用乙醇和去离子水洗、干燥等步骤即可得到Pt纳米管；3）Pt纳米管表面修饰：将步骤2）中制备得到的Pt纳米管中加入氯丙基三乙氧基硅烷的乙醇溶液，在120‑180℃下机械搅拌18‑24小时，后烘干得到表面修饰的Pt纳米管；4）聚吡咯管负载Pt纳米管：将步骤3）中制备得到的表面修饰的Pt纳米管、聚吡咯管加入溶剂中，超声20‑30分钟，再在室温下搅拌反应4‑5小时，产物通过旋蒸、干燥等步骤即可得到聚吡咯管负载Pt纳米管；5）离子交换：将步骤4）中制备得到的聚吡咯管负载Pt纳米管在六氟铁酸钠溶液中50‑60℃下浸泡30‑48小时，后在惰性气体流保护下180‑200℃下烘4‑5小时，得到高活性高稳定性燃料电池用催化剂；其中，步骤1）中所述三氯化铁、甲基橙溶液以及吡咯单体的质量比为(15‑30):(30‑100):(8‑15)；步骤2）中所述银纳米线、水、乙酸铂的质量比为1:10:1；步骤3）中所述Pt纳米管、氯丙基三乙氧基硅烷、乙醇的质量比为：5:(1‑2) :(15‑35)；步骤4）中所述表面修饰的Pt纳米、聚吡咯管、氯仿的质量比为 (1‑2) : 5 : (15‑35)。