[发明专利]一种以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂，其特征在于：该燃料电池催化剂是在纳米电缆载体上负载二元或多元贵金属活性组分而形成的，其中纳米电缆载体是以金属纳米纤维为核、石墨碳为壳的一维纳米电缆结构，金属纳米纤维为Ag、Cu、Al、Fe、Mg、Zn或Mn，二元贵金属活性组分为PtRu、PtRh、PtCu、PdRu、PdRh或PdCu，多元贵金属活性组分为PtPdRu、PtPdRh或PtPdCu；

所述的纳米电缆载体的直径为500nm；

所述的贵金属活性组分的粒径为1-10nm。

2.根据权利要求1所述的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂，其特征在于：所述的纳米电缆载体的长度为300nm-10μm。

3.一种权利要求1或2所述的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将碳源和金属源通过溶剂热法于100-200℃反应3-48h得到一维纳米电缆载体；

（2）将一维纳米电缆载体置于管式气氛炉中在氮气保护下于500-1000℃煅烧，然后在功能化试剂中进行加热回流处理1-5h得到功能化纳米电缆载体；

（3）将贵金属前驱体与功能化纳米电缆载体混合均匀，加入添加剂并通过碱液调节pH为8-12，然后通过还原剂还原得到相应贵金属载量的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂；

其中碳源为葡萄糖、乙二醇、丙三醇、蔗糖、纤维素、壳聚糖或淀粉；

金属源为硝酸银、氯化铜、硝酸铝、氯化亚铁、硫酸镁、硫酸锌或氯化锰；

功能化试剂为氢氧化钾溶液、氢氧化钠溶液、氨水溶液、苯甲酸溶液、乙酸溶液或柠檬酸溶液；

贵金属前驱体为H₂PtCl₆、Na₂PdCl₄、PdCl₂、CuCl₂、RuCl₃或RhCl₃；

添加剂为草酸钠、HP-β-CD、壳聚糖、柠檬酸钠、邻苯二胺、邻苯二酚、邻苯二甲酸或水杨酸；

碱液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氨水溶液；

还原剂为KBH₄、NaBH₄、Na₂S₂O₃、抗坏血酸、水合肼、LiAlH₄、H₂或CO。

4.根据权利要求3所述的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中金属源与碳源的摩尔比为1:5-20。

5.根据权利要求3所述的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中燃料电池催化剂的贵金属载量为5%-40%。

6.权利要求1所述的以纳米电缆为载体的燃料电池催化剂在催化氧化甲酸、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇或异丙醇中的应用。