[发明专利]一种燃料电池催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池催化剂的制备方法，燃料电池催化剂以多壁碳纳米管MWCNTs为载体，核壳型的复合纳米颗粒Ag@Pt均匀的分布在多壁碳纳米管壁上形成Ag@Pt/MWCNTs，同时H₃PW₁₂O₄₀即PW₁₂通过壳聚糖掺杂负载在Ag@Pt/MWCNTs上，形成Ag@Pt/MWCNTs-CS-PW₁₂催化剂；其特征在于，包括以下步骤：

A.多壁碳纳米管的氧化

称取一定量的多壁碳纳米管置于反应器中，再向瓶中加入适量浓硝酸，置于油浴锅中60℃-90℃条件下回流4-6h，洗涤、过滤，干燥；用浓硝酸处理多壁碳纳米管在管壁产生一些含氧基团，以便于与金属结合，产生活性位点；

B.Ag@Pt/MWCNTs复合催化剂的制备

采用两步还原法，制备以多壁碳纳米管MWCNTs为载体的Ag@Pt/MWCNTs的电化学催化剂；

⑴Ag/MWCNTs的电化学催化剂

先称取一定量的硼氢化钠分散到乙醇溶液中超声形成均匀的60-100mmol/L的硼氢化钠/乙醇溶液备用；然后再分别称取硝酸银、柠檬酸钠和预先氧化过的MWCNTs置于另一反应器中，加入适量的蒸馏水使硝酸银的摩尔浓度为0.5-5mmol/L，超声分散成为均匀的悬浊液；然后将准备好的硼氢化钠/乙醇溶液滴入到上述硝酸银悬浊液中，洗涤、过滤，干燥得到Ag/MWCNTs；

⑵Ag@Pt/MWCNTs的电化学催化剂

先称取KOH分散到乙二醇中配成体积百分含量为5-10％的KOH/乙二醇溶液，超声2h使其混合均匀备用；然后称取Ag/MWCNTs黑色粉末置于干燥洁净的另一反应器中，再加入乙二醇溶液，Ag/MWCNTs：乙二醇的用量关系40-90mg：30-50mL，超声分散形成均匀溶液，然后向其中加入氯铂酸溶液，组成回流装置，加热到80-100℃，用KOH/EG溶液调节反应的pH在5～9之间，加热回流4-6h，洗涤、过滤，干燥即得到产物Ag@Pt/MWCNTs；

C.Ag@Pt/MWCNTs-H₃PW₁₂O₄₀的制备

称取Ag@Pt/MWCNTs超声分散在含有壳聚糖CS的醋酸水溶液中，室温下搅拌10-24h，水洗抽滤，在50℃真空干燥箱中干燥24h，研磨可得Ag@Pt/MWCNTs-CS；上述壳聚糖的质量百分比浓度为0.1-0.5wt％，醋酸的质量百分比浓度为1-5wt％；

称取H₃PW₁₂O₄₀超声分散在水中形成分散液，每5mg H₃PW₁₂O₄₀对应4.5ml-5ml水，然后分散液中加入上述制备的Ag@Pt/MWCNTs-CS，室温下搅拌3-6h，水洗抽滤，在50℃真空干燥箱中干燥，研磨可得Ag@Pt/MWCNTs-CS-PW₁₂。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤C中壳聚糖的质量百分比浓度为0.2wt％，醋酸的质量百分比浓度为2wt％。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤C中Ag@Pt/MWCNTs：H₃PW₁₂O₄₀的质量比为：(10-30):(5-15)。