[发明专利]催化剂载体及其制造方法

权利要求书

1.一种催化剂载体，BET比表面积为450～1100m²/g，包含：具有碳粒子相连而成的链状结构的碳材料、和被包含在该碳材料中的氧化物碳复合粒子，所述氧化物碳复合粒子是在碳粒子的内部包裹周期表第4族元素的氧化物粒子而得到的。

2.根据权利要求1所述的催化剂载体，邻苯二甲酸二丁酯吸油量为150～450mL/100g。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂载体，所述氧化物粒子的含量为10～90质量％。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的催化剂载体，所述周期表第4族元素为钛或锆。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的催化剂载体，所述周期表第4族元素的氧化物粒子的平均粒径为5～300nm。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的催化剂载体，在所述氧化物碳复合粒子中，内部包裹周期表第4族元素的氧化物粒子的碳为无定形碳和/或石墨化碳。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的催化剂载体，所述碳材料为选自炭黑、石墨化炭黑、石墨和多孔性碳中的任1种。

8.根据权利要求1～6的任一项所述的催化剂载体，所述碳材料是选自炭黑、石墨化炭黑、石墨和多孔性碳中的任意2种以上混合而成的混合物。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的催化剂载体，所述碳材料的一次粒径为5～300nm。

10.一种电极催化剂，是对权利要求1～9的任一项所述的催化剂载体担载催化剂金属粒子而得到的。

11.根据权利要求10所述的电极催化剂，所述催化剂金属粒子的金属是选自铂、钯、钌、金、铑、铱、锇、铁、钴、镍、铬、锌和钽中的至少1种金属、或由至少2种金属构成的合金。

12.根据权利要求10或11所述的电极催化剂，BET比表面积为200～800m²/g。

13.一种电极，具有：电极基体、和在该电极基体上形成的催化剂层，所述催化剂层包含权利要求10～12的任一项记载的所述电极催化剂。

14.一种膜电极接合体，是阴极和阳极隔着电解质膜配置而成的，

所述阴极和所述阳极的至少任一方是权利要求13所述的电极。

15.一种燃料电池，具备权利要求14所述的膜电极接合体。

16.一种催化剂载体的制造方法，具有：将周期表第4族元素的氧化物粒子和聚乙烯醇混合，在非氧化性气体的气氛下以500～1100℃进行热处理，得到碳的内部包裹周期表第4族元素的氧化物粒子而成的氧化物碳复合粒子的工序；以及将具有碳粒子相连而成的链状结构的碳材料和所述氧化物碳复合粒子混合的工序。

17.根据权利要求16所述的催化剂载体的制造方法，所述周期表第4族元素的氧化物粒子的BET比表面积为50～300m²/g。

18.根据权利要求16或17所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料的邻苯二甲酸二丁酯吸油量为350～550mL/100g。

19.根据权利要求16～18的任一项所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料的BET比表面积为700～1400m²/g。

20.根据权利要求16～19的任一项所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料的微晶尺寸为0.6～2.0nm。

21.根据权利要求16或17所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料是BET比表面积为700～1400m²/g的碳材料X、和BET比表面积为100～500m²/g的碳材料Y的混合物。

22.根据权利要求21所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料Y的一次粒径为5～300nm、并且微晶尺寸为2.0～5.0nm。

23.根据权利要求16～22的任一项所述的催化剂载体的制造方法，所述碳材料与氧化物碳复合粒子的混合采用球磨机进行。