[发明专利]一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

1) 制备氧化碳纳米管：将碳纳米管加到浓硫酸和浓硝酸中搅拌，搅拌温度为30-80 ℃，搅拌的同时进行回流时间为2-6小时；然后冷却稀释、抽滤、用盐酸洗涤、水洗净，真空干燥温度为60-80 ℃，得到氧化碳纳米管；

2) 制备酰氯化碳纳米管：将氧化碳纳米管加入到酰氯剂中，回流搅拌温度为60-80 ℃、回流搅拌时间为12-48小时，然后将多余的酰氯剂蒸馏出来，得到酰氯化碳纳米管；

3) 制备磷酸功能化碳纳米管(P-CNTs)：将酰氯化碳纳米管和浓磷酸混合，搅拌反应温度为70-90 ℃、搅拌反应时间为12-24 小时，然后冷却抽滤，用水洗涤干净、真空干燥，得到磷酸功能化碳纳米管(P-CNTs)；

4) 超声分散： 将磷酸功能化碳纳米管于称量瓶中，加入去离子水，超声分散得到混合溶液A，再向溶液A中加入Pt催化剂的前驱物，超声分散得到溶液B；

5) 制备Pt/P-CNTs催化剂溶液：超声振荡下，向溶液B中缓慢滴加还原剂，制备得到Pt/P-CNTs催化剂溶液。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3) 所述的搅拌温度为80℃；搅拌反应时间为18小时。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4) 所述的前驱物为氯铂酸、氯铂酸钠或氯铂酸钾中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5) 所述的还原剂为NaBH₄或KBH₄。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3) 中，将磷酸通过共价键键合功能化到碳纳米管上，获得磷酸功能化碳纳米管(P-CNTs)。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4) 中，所述Pt催化剂的前驱物的浓度为0.00965-0.0386 mol/L。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4) 中，所述Pt催化剂的前驱物的浓度为0.0193 mol/L。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所得的催化剂溶液中，Pt的质量占总催化剂质量的20-40%。

9.一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂，其特征是，其由权利要求1-8任一项所述制备方法制得。

10.权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的催化剂在直接甲醇燃料电池中的应用。