[发明专利]形成负载纳米粒子催化剂的方法

权利要求书

1.一种形成负载催化剂的方法，所述方法包括：

在溶剂中形成催化剂纳米粒子的胶态悬浮液，所述催化剂纳米粒子包含铂和铁；

在载体粒子上沉积至少一部分所述催化剂纳米粒子；以及

从所述沉积的催化剂纳米粒子除去至少一部分的所述铁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中从所述沉积的催化剂纳米粒子除去所述部分的铁包括改变所述铁在所述溶剂中的溶解度条件，从而从所述催化剂纳米粒子滤去所述部分的铁。

3.根据权利要求2所述的方法，其中改变所述铁在所述溶剂中的溶解度条件包括降低所述溶剂的pH值。

4.根据权利要求2所述的方法，其中改变所述铁在所述溶剂中的溶解度条件包括对所述溶剂施加电势。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在除去所述铁之后，至少一部分的所述沉积的催化剂纳米粒子是多孔的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在除去所述铁之后，所述催化剂纳米粒子具有约2纳米或更小的平均粒度。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述铂占所述胶态悬浮液中催化剂纳米粒子的至少约50摩尔％。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述胶态悬浮液包括在所述溶剂中混合含铂卤素和含铁卤素。

9.一种形成负载催化剂的方法，所述方法包括：

在具有pH值至少约5的溶剂中形成催化剂纳米粒子的胶态悬浮液，其中所述催化剂纳米粒子包括铂和铁；

将载体粒子引入至所述胶态悬浮液；

在载体粒子上沉积至少一部分的所述催化剂纳米粒子；以及

降低所述溶剂的pH值以从所述沉积的催化剂纳米粒子除去至少一部分的所述铁。

10.根据权利要求9所述的方法，其中沉积所述部分的催化剂纳米粒子和降低所述溶剂的pH值基本上同时进行。

11.根据权利要求9所述的方法，还包括将电势施加到所述溶剂。

12.根据权利要求9所述的方法，还包括从所述沉积的催化剂纳米粒子除去所述溶剂。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述铂占所述胶态悬浮液中催化剂纳米粒子的至少约50摩尔％。

14.根据权利要求9所述的方法，其中形成所述胶态悬浮液包括在所述溶剂中混合含铂卤素和含铁卤素。

15.一种形成燃料电池的方法，所述方法包括：

在溶剂中形成催化剂纳米粒子的胶态悬浮液，所述催化剂纳米粒子包含铂和铁；

在载体粒子上沉积至少一部分的所述催化剂纳米粒子；

从所述沉积的催化剂纳米粒子除去至少一部分的所述铁，从而形成负载催化剂；

在所述燃料电池的层上涂布所述负载催化剂；以及

干燥所述负载催化剂。

16.根据权利要求15所述的方法，其中从所述沉积的催化剂纳米粒子除去所述部分的铁包括降低所述溶剂的pH值，从而从所述溶剂内沉积的所述催化剂纳米粒子滤去所述部分铁。

17.根据权利要求15所述的方法，其中在除去所述铁之后，至少一部分所述沉积的催化剂纳米粒子是多孔的。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述燃料电池的层选自由气体扩散层和聚合物电解质膜组成的组。

19.根据权利要求15所述的方法，其中在除去所述铁之后，所述催化剂纳米粒子具有约2纳米或更小的平均粒度。

20.根据权利要求19所述的方法，其中在除去所述铁之后，所述催化剂纳米粒子具有约0.5纳米或更小的粒度的标准偏差。