[发明专利]PdNi/TiO2纳米纤维直接甲醇燃料电池阳极催化剂及制备方法

权利要求书

1. 一种PdNi/TiO₂纳米纤维直接甲醇燃料电池阳极催化剂，其特征是：由TiO₂纳米纤维与纳米PdNi组成，TiO₂纳米纤维的质量含量为95~97%，纳米PdNi的质量含量为3~5%。

2. 一种PdNi/TiO₂纳米纤维直接甲醇燃料电池阳极催化剂的制备方法，其特征是：包括下列步骤：

（1）TiO₂纳米纤维的制备：采用溶胶-凝胶法和静电纺丝法：将钛酸丁酯和聚乙烯吡咯烷酮溶于无水乙醇中，然后在搅拌下滴加无水乙醇、冰醋酸、去离子水的混合物，形成均匀透明的溶胶后进行静电纺丝；静电纺丝时，将所述溶胶加入静电纺丝装置，调节电压为30KV，喷丝头到锡箔的距离为20cm，每小时喷溶胶2ml，得到的纤维在马弗炉中500℃空气焙烧3小时，制得TiO₂纳米纤维；

上述制备溶胶时各组分的用量摩尔比为：n（钛酸丁酯）:n（无水乙醇）:n（冰醋酸）:n（去离子水）:n（聚乙烯吡咯烷酮）=1:20~40:1~2.5:2~6:0.1~0.2；

（2）将TiO₂纳米纤维按50~100mg/ml的比例加入到乙二醇中，超声分散均匀，得TiO₂纳米纤维分散液；

（3）将PdCl₂溶解到乙二醇中，形成5~10mgPd/ml的PdCl₂/乙二醇溶液；

（4）将NiSO₄溶解到乙二醇中，形成2~4mgNi/ml的NiSO₄/乙二醇溶液；

（5）按最后合成的催化剂W（PdNi）=3~5%、摩尔比n（Pd）:n（Ni）=1:1的比例量取PdCl₂/乙二醇溶液和NiSO₄/乙二醇溶液混合，超声分散均匀后滴加到TiO₂纳米纤维分散液中，得分散液；

（6）将NaOH溶解到乙二醇中，配制成NaOH浓度为2mol/L的NaOH乙醇溶液；

（7）将上述NaOH乙醇溶液滴加到步骤（5）制得的分散液中，调节pH值为8.5~12，得悬浮液；

（8）将KBH₄溶解到乙醇溶液中配制成KBH₄浓度为0.2~0.5mol/L的KBH₄/乙二醇溶液；

（9）在搅拌、惰性气体保护、80~90℃下，向步骤（7）得到的悬浮液中滴加KBH₄/乙二醇溶液，反应2~6小时；

（10）反应完毕后过滤，去离子水洗涤至滤出液中无氯离子和硫酸根离子，80~120℃真空干燥，制得催化剂。