[发明专利]一种复合型聚合物作为载体的催化剂

权利要求书

1.一种以复合型聚合物为载体的燃料电池催化剂，其特征在于，所述的复合型聚合物是由导电聚合物和导质子聚合物共同构成，且复合型聚合物按如下步骤制备，步骤1：将导质子聚合物分散在醇水溶液中，然后加入导电聚合物单体，导质子聚合物与导电聚合物单体的质量比0.1～100∶1，充分搅拌，制得分散液；步骤2：将导电聚合物单体的聚合引发剂加入到步骤1所制的分散液中，保持温度在0～10℃，反应2～8小时使单体聚合完全，制得复合型聚合物；其中，所述的导电聚合物选自聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩；所述的导质子聚合物选自全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂或磺化聚醚醚酮树脂。

2.权利要求1所述的复合型聚合物为载体的燃料电池催化剂的制备方法，其特征是，先制备导电聚合物与导质子聚合物的复合型聚合物，然后负载金属催化剂颗粒到复合型聚合物表面，具体的制备步骤如下：

步骤1：将导质子聚合物分散在醇水溶液中，然后加入导电聚合物单体，导质子聚合物与导电聚合物单体的质量比0.1～100∶1，充分搅拌，制得分散液；

步骤2：将导电聚合物单体的聚合引发剂加入到步骤1所制的分散液中，保持温度在0～10℃，反应2～8小时使单体聚合完全，制得复合型聚合物；

步骤3：将步骤2制备的复合型聚合物分散于醇水溶液中，加入金属前驱体盐溶液，导电聚合物单体与金属催化剂颗粒的质量比为0.1～100∶1，在N2、He或Ar保护下充分搅拌，90～100℃加热回流30～60分钟，制得复合型聚合物为载体的燃料电池催化剂；

其中所述的醇水溶液中醇与水的质量比为0.5～100∶1，醇为甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇或异丙醇；所述的导电聚合物选自聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩；所述的导质子聚合物选自全氟磺酸树脂、磺化聚砜类树脂、磺化聚苯硫醚树脂、磺化聚苯并咪唑、磺化聚酰亚胺树脂、磺化聚苯乙烯树脂或磺化聚醚醚酮树脂；所述的聚合引发剂由氧化剂和质子酸组成或单独由氧化剂构成，其中氧化剂为过硫酸胺、过硫酸钾、过硫酸钠、重铬酸钾、重铬酸钠、三氯化铁、重铬酸胺或双氧水，质子酸包括无机酸和有机酸两类，无机酸为盐酸、硝酸、硫酸或高氯酸，有机酸为苯磺酸、十二烷基苯磺酸或全氟磺酸树脂；所述的金属催化剂中金属为金属合金或金属单质，合金为MxNy或MxNyOz，其中x、y、z为催化剂中各金属质量比，其数值分别为0～100中的自然数，且x+y＝100或x+y+z＝100，M、N、O分别为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir、Os、Fe、Cr、Ni、Co、Mn、Cu、Ti、Sn、V、Ga、W或Mo金属元素，M、N、O互不相同，金属单质为Pt、Ru、Pd、Rh、Ir或Os。