[发明专利]一种燃料电池用铂钯合金催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，具体为一种燃料电池用铂钯合金催化剂的制备方法。

背景技术

燃料电池是一种电化学的发电装置,等温的按电化学方式,直接将化学能转化为电能而不必经过热机过程,不受卡诺循环限制,因而能量转化效率高,且无噪音,无污染,正在成为理想的能源利用方式。同时,随着燃料电池技术不断成熟,以及西气东输工程提供了充足天然气源,燃料电池的商业化应用存在着广阔的发展前景。

燃料电池主要由正极、负极、电解质和辅助设备组成。常用的燃料除氢气外还有甲醇、联氨、烃类及一氧化碳等。氧化剂一般为氧气或空气。电解质常见的有磷酸、氢氧化钾、熔融碳酸盐及离子交换膜等。目前，燃料电池采用电化学催化剂来进行催化，但现有的电化学催化剂或成本高或性能低，难以满足使用要求。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种燃料电池用铂钯合金催化剂的制备方法。

本发明的技术方案是提供一种燃料电池用铂钯合金催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

（1）分别称取适量的氯化钯、硝酸铂、乙二醇、乙醇及聚乙烯吡咯烷酮，加入适量的蒸馏水溶解形成溶液；

（2）将溶液进行机械搅拌均匀3-5min；

（3）搅拌之后，取适量碳黑和甲醇加入溶液中，进行超声搅拌混合均匀；

（4）将溶液进行加热至80-90℃，而后恒温搅拌18-24 h；

（5）将搅拌完毕的溶液经过过滤器过滤杂质，而后再进行洗涤；

（6）洗涤完毕后进行干燥工序，得到铂钯碳催化剂。

进一步的，所述步骤（1）中，氯化钯和硝酸铂的数量为1：1。

进一步的，所述步骤（1）中，乙二醇、乙醇为等量称取投放。

进一步的，所述步骤（5）中，过滤工序采用在过滤器中设置超滤膜过滤提纯。

进一步的，所述步骤（6）中，溶液干燥工序采用喷雾干燥，喷雾干燥完毕后得到催化剂粉末，而后再进行微波干燥得到最终的铂钯碳催化剂。

本发明的有益效果是：本发明制备的铂钯合金催化剂是将贵金属铂和钯负载在活性炭上的一种电化学催化剂，既降低铂碳催化剂中铂的用量，降低成本，又提高了钯碳催化剂的性能，从而解决燃料电池中电化学催化剂成本高或性能低的问题，此催化剂主要用于燃料电池的氢气氧化、甲醇氧化、甲酸氧化以及氧气的还原，具有成本低，使用性能好等优点。

附图说明

图1是本发明的铂钯合金催化剂的TEM图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：

如图1所示，本发明的一种燃料电池用30 %铂钯合金催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）分别称取氯化钯252mg、硝酸铂258mg、乙二醇100mg、乙醇100mg、聚乙烯吡咯烷酮10mg加入50 mL蒸馏水溶解形成溶液；

（2）将溶液进行机械搅拌均匀3-5min；

（3）搅拌之后，取碳黑（XC-72）0.7 g、甲醇350 mg加入溶液中，进行超声搅拌混合均匀；

（4）将溶液进行加热至80-90℃，而后恒温搅拌18-24 h；

（5）将搅拌完毕的溶液经过过滤器过滤杂质，过滤工序采用在过滤器中设置超滤膜过滤提纯，而后再进行洗涤；

（6）洗涤完毕后进行干燥工序，溶液干燥工序采用喷雾干燥，喷雾干燥完毕后得到催化剂粉末，而后再进行微波干燥得到最终的铂钯碳催化剂。

实施例2：

本发明的60 %铂钯合金催化剂的制备方法，其步骤如下：

（1）分别称取氯化钯504mg、硝酸铂516mg、乙二醇200mg、乙醇200mg、聚乙烯吡咯烷酮30mg，加入100 mL蒸馏水溶解形成溶液；

（2）将溶液进行机械搅拌均匀3-5min；

（3）搅拌之后，取碳黑（XC-72）0.4 g、甲醇500 mg加入溶液中，进行超声搅拌混合均匀；

（4）将溶液进行加热至80-90℃，而后恒温搅拌18-24 h；

（5）将搅拌完毕的溶液经过过滤器过滤杂质，过滤工序采用在过滤器中设置超滤膜过滤提纯，而后再进行洗涤；

（6）洗涤完毕后进行干燥工序，溶液干燥工序采用喷雾干燥，喷雾干燥完毕后得到催化剂粉末，而后再进行微波干燥得到最终的铂钯碳催化剂。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。