[发明专利]一种氧还原催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧还原催化剂的制备方法，具体制备步骤如下：

A将硝酸银、柠檬酸钠和多壁碳纳米管分散在去离子水中配制悬浊液A，使其中硝酸银的摩尔浓度为1-6mmol/L，柠檬酸钠的摩尔浓度为20-50mmol/L，多壁碳纳米管的质量浓度是1-3g/L，再向其中滴加与悬浊液A体积比为1:30-60的硼氢化钠/乙醇溶液，过滤，干燥，得到Ag/MWCNTs；硼氢化钠/乙醇溶液中硼氢化钠的含量为100-300mmol/L；

将制得的Ag/MWCNTs按1-3g/L分散在乙二醇溶液中配制悬浊液B，超声分散1-4h，加入占悬浊液B体积份数0.5-1％的氯铂酸溶液，再用2-10％的KOH/乙二醇溶液调节pH＝5-10，升温至60-120℃反应3-6h，过滤，干燥，得到Ag@Pt/MWCNTs；

B.将浓度为0.1-1.0mmol/L的硝酸铈溶液用0.1mol L^-1氨水或0.1mol L^-1氢氧化钠溶液调节pH＝7-11，加入高温高压反应釜中，先在60-90℃，反应2-6h，再在110-160℃反应3-6h，经过滤、洗涤，干燥得到CeO₂；

C.将步骤A制得的Ag@Pt/MWCNTs与步骤B得到的CeO₂以4-8:1的质量比加入到乙醇溶液中，超声分散1-4h，过滤，在50-80℃的真空干燥箱中干燥5-15h，得到Ag@Pt/MWCNTs-CeO₂复合催化剂。

2.一种根据权利要求1所述的方法制备的氧还原催化剂，表示为：Ag@Pt/MWCNTs-CeO₂，是以碳纳米管为载体，CeO₂掺杂的核壳型Ag@Pt为活性组分的催化剂，该催化剂是CeO₂均匀掺杂在Ag@Pt/MWCNTs中。

3.一种权利要求2所述的氧还原催化剂的应用，该催化剂应用于质子交换膜燃料电池阴极催化剂，其催化剂的催化活性比Ag@Pt/MWCNTs提高50-70％，其电化学活性面积达到67.1-100.0m²g^-1，催化氧还原的电流密度达到4.5-7.0mA·cm^-2。