[发明专利]一种高效稳定的燃料电池催化剂制备方法

权利要求书

1.一种高效稳定的燃料电池催化剂制备方法，其具体方法步骤包括

其特征在于：

（1）、聚苯胺修饰Pt/C催化剂的原位合成

按Pt/C催化剂︰苯胺的质量比为1︰0.7～1.5称取Pt/C催化剂和苯胺，按苯胺︰铁前驱体︰钴前驱体︰过硫酸铵的质量比为1︰2～6︰0.5～1︰1～4称取铁前驱体、钴前驱体和过硫酸铵；先向0.01～2mol/L的硫酸水溶液中加入苯胺单体，超声搅拌10～30分钟后，加入Pt/C催化剂，继续超声搅拌5～28小时，待Pt/C催化剂分散均匀后，在0～15℃搅拌条件下，将溶解于0.01～2 mol/L硫酸水溶液的过硫酸铵、铁前驱体和钴前驱体缓慢滴加到Pt/C催化剂与苯胺的混合溶液中，滴加时间控制在5～60分钟，滴加完毕后，在0～15℃搅拌条件下，继续反应10～48小时；将产物烘干、研磨后得到聚苯胺修饰Pt/C催化剂;

（2）、氮掺杂碳层修饰Pt/C催化剂的制备

将步骤（2）制备的聚苯胺修饰Pt/C催化剂置于管式炉，在惰性气体保护下将管式炉升温至600～1000℃，控制惰性气体的流速为50～500毫升/分钟，并在600～1000℃下保持0.5～2小时，待产物冷却后，将产物在0.01～2mol/L的硫酸水溶液中60℃～90℃条件下搅拌2～8小时，将产物离心洗涤、烘干、研磨后得到氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂。

2.按照权利要求1所述的一种高效稳定的燃料电池催化剂制备方法，其特征在于所述催化聚苯胺石墨化的铁前驱体为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁的其中之一；钴前驱体为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴的其中之一；惰性气体为氮气、氩气的其中之一。

3.按照权利要求1所述的一种高效稳定的燃料电池催化剂制备方法，其特征在于具体制备方法的步骤（1）～（2）： 

（1）、聚苯胺修饰Pt/C催化剂的原位合成

按Pt/C催化剂︰苯胺的质量比为1︰1称取Pt/C催化剂和苯胺，按苯胺︰铁前驱体︰钴前驱体︰过硫酸铵的质量比为1︰4︰0.7︰3称取氯化铁、硝酸钴和过硫酸铵；先向0.5 mol/L的硫酸水溶液中加入苯胺单体，超声搅拌20分钟后，加入Pt/C催化剂，继续超声搅拌24小时，待Pt/C催化剂分散均匀后，在0℃搅拌条件下，将溶解于0.5mol/L硫酸水溶液的过硫酸铵、氯化铁和硝酸钴缓慢滴加到Pt/C催化剂与苯胺的混合溶液中，滴加时间控制在30分钟，滴加完毕后，在0℃搅拌条件下，继续反应24小时；然后将产物烘干，研磨后得到聚苯胺修饰Pt/C催化剂；

（2）、氮掺杂碳层修饰Pt/C催化剂的制备

将步骤（2）制备的聚苯胺修饰Pt/C催化剂置于管式炉，在氮气保护下将管式炉升温至900℃，控制氮气的流速为200毫升/分钟，并在900℃下保持1小时，待产物冷却后，将产物在0.5mol/L的硫酸水溶液中80℃条件下搅拌4小时，将产物离心洗涤、烘干、研磨后得到氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂。

4.按照权利要求1所述的一种高效稳定的燃料电池催化剂制备方法，其特征在于具体制备方法的步骤（1）～（2）：

（1）、聚苯胺修饰Pt/C催化剂的原位合成

按Pt/C催化剂︰苯胺的质量比为1︰0.7称取Pt/C催化剂和苯胺，按苯胺︰铁前驱体︰钴前驱体︰过硫酸铵的质量比为1︰6︰1︰1称取硝酸铁、氯化钴和过硫酸铵；先向0 mol/L的硫酸水溶液中加入苯胺单体，超声搅拌10分钟后，加入Pt/C催化剂，继续超声搅拌10小时，待Pt/C催化剂分散均匀后，在15℃搅拌条件下，将溶解于0 mol/L硫酸水溶液的过硫酸铵、硝酸铁和氯化钴缓慢滴加到Pt/C催化剂与苯胺的混合溶液中，滴加时间控制在5分钟，滴加完毕后，在15℃搅拌条件下，继续反应10小时；然后将产物烘干，研磨后得到聚苯胺修饰Pt/C催化剂；

（2）、氮掺杂碳层修饰Pt/C催化剂的制备

将步骤（2）制备的聚苯胺修饰Pt/C催化剂置于管式炉，在氩气保护下将管式炉升温至900℃，控制氩气的流速为50毫升/分钟，并在900℃下保持1小时，待产物冷却后，将产物在0.01mol/L的硫酸水溶液中60℃条件下搅拌8小时，最后将产物离心洗涤、烘干、研磨后得到氮掺杂碳层修饰的Pt/C催化剂。