[发明专利]经质子导体修饰并以导电聚合物为载体的催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种催化剂，其特征在于，载体为导电聚合物，催化剂中的金属颗粒被导 质子聚合物所修饰，并添加有碳系材料，导电聚合物单体与碳系材料的质量比为 1∶0.05～0.40；其催化剂由下述方法制得，制备过程依次为：

步骤1：将1～10wt％导质子聚合物溶液加入醇水混合物中，再加入催化剂中 的金属前驱体盐溶液，在N₂、He或Ar保护下充分搅拌，在反应过程中保持溶液 的PH＝8～13，在90～100℃加热回流20～50min，制备出导质子聚合物修饰的金属纳 米胶体溶液，金属与导质子聚合物的质量比为1000～1∶10；

步骤2：将导电聚合物单体加入到步骤1所制得的胶体溶液中，加入质子酸 溶液，调节PH＜3，剧烈搅拌并滴加导电聚合物单体的聚合引发剂，保持温度在0～ 10℃的条件下，反应6～12h，使导电聚合物单体聚合，之后添加碳系材料，经混 合、过滤、干燥制得以导电聚合物为载体导质子聚合物修饰金属催化剂微粒的催 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；所述的导电聚合物是聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩；所述的导 质子聚合物为全氟磺酸树脂、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者磺化聚醚醚酮树脂；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；所述的碳系材料为导电碳黑或者石墨 超细粉。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的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。