[发明专利]一种燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，包括下述步骤：将碳气凝 胶超声波分散到氯铂酸的乙二醇溶液中，所述的氯铂酸以铂计为碳气凝胶重量的 15-60%，得到混合液，将混合液通过微波炉间歇式加热，然后过滤、洗涤至无Cl^-， 所得的滤饼在60-90℃下干燥10-24h，即得到燃料电池用Pt/碳气凝胶催化剂，所 述的微波炉间歇式加热是指将混合液放到微波炉中，微波加热15-22s，停8-10s， 反复5-8次。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所制备的燃料电池用Pt/碳气凝胶催化剂中，碳气凝胶为载体，铂为活性组 分，铂载量为15-60wt%。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所制备的燃料电池用Pt/碳气凝胶催化剂中，铂载量为20-40wt%。

4.根据权利要求1所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所述的碳气凝胶是由间苯二酚、甲醛和催化剂制备而成；所述的间苯二酚与 甲醛的摩尔比为1∶1-2，间苯二酚与催化剂的摩尔比为1∶100-1500；所述的催化 剂为碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或氢氧化钙中的一种或其中几种的混合 物。

5.根据权利要求1所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所述的超声波分散为先将H₂PtCl₆的乙二醇溶液超声波搅拌15-45min，再将 碳气凝胶加入到上述溶液中，超声波分散15-45min，用碱性溶液调节溶液pH值为 8-12，超声波分散15-45min。

6.根据权利要求5所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所述的用碱性溶液调节溶液pH值为9-10。

7.根据权利要求1所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：所述的碳气凝胶采用下述方法制备：

①将间二苯酚、甲醛、催化剂加入到水中，所述的间苯二酚与甲醛的摩尔比为 1∶1-2，间苯二酚与催化剂的摩尔比为1∶100-1500；所述的催化剂为碳酸钠、碳 酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠或氢氧化钙中的一种或其中几种的混合物；混合搅拌均 匀后置于密闭容器中，在80-90℃条件下静置3-7天，得到有机气凝胶；

②将步骤①得到有机气凝胶放到为1-3体积%的乙酸溶液中，常温放置1-3天， 取出，置于丙酮中放置2-4天，取出，常温常压干燥，研磨成粉末，得碳气凝胶粉 末；

③将步骤②制备的碳气凝胶粉末在保护气体气氛下，缓慢升温至900-1100℃， 再保温放置3-5小时，然后冷却至室温，得到碳气凝胶。

8.根据权利要求7所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：步骤②中所述的丙酮每天更换一次。

9.根据权利要求7所述的燃料电池用铂/碳气凝胶催化剂的制备方法，其特征 在于：步骤③中所述的保护气体为氮气、氦气或氩气；所述的缓慢升温为阶梯式升 温方式，用1-2小时缓慢升温到200-300℃，维持1-2.5小时，再用0.5-1.5小时 升温到380-500℃，然后用时1.5-3.5小时升温到900-1100℃。