[发明专利]一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法

说明书

本发明提供一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法，涉及催化剂技术领域。所述快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法主要是对商业铂钌催化剂按照其溶解性选用一定品种的酸进行快速处理。本发明克服了现有技术的不足，有效解决商业PtRu催化剂活性组份团聚比较严重的问题，提升PtRu催化剂的活性、抗毒性和稳定性，并且操作步骤简单方便，同时能回收损失的Pt和Ru，减少金属污染，安全环保。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法。

背景技术

铂钌(PtRu)合晶材料是一种主要应用于直接甲醇燃料电池反应的催化剂，其对甲醇氧化有较高的电催化活性。在双金属催化剂中，PtRu电催化剂被认为是目前最有前途的燃料电池阳极催化剂。与纯Pt催化剂相比，它有较好的抗一氧化碳中毒能力和较高的催化活性。在文献报道的制备PtRu/C方法中，胶体法是最常用的，主要包括以下三个步骤：含铂钌的胶体的制备，如有机金属物胶体或金属氧化物胶体；胶体沉积到碳载体上；混合物的化学还原。这种方法可以获得很高的分散度，但制备过程比较复杂，故成本较高、效率较低。另一个常用的方法是浸渍法，这类方法的一大优点是不用过滤和洗涤，比较适合大规模生产，而且直接使用氯化物如氯铂酸(H₂PtCl₆)和氯化钌(RuCl₃)，成本低且制备比较方便。

目前市售的商业PtRu催化剂活性组份团聚比较严重且商业PtRu催化剂的活性、抗毒性和稳定较差，这对PtRu催化剂在燃料电池中的应用产生较大限制。

发明内容

针对现有技术不足，本发明提供一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法，有效解决商业PtRu催化剂活性组份团聚比较严重的问题，提升PtRu催化剂的活性、抗毒性和稳定性，并且操作步骤简单方便，同时能回收损失的Pt和Ru，减少金属污染，安全环保。

为实现以上目的，本发明的技术方案通过以下技术方案予以实现：

一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法，所述快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法包括以下步骤：

(1)选取商业PtRu催化剂于处理酸中进行分散，搅拌溶解一段时间后，备用；

(2)将上述搅拌后的物质置于高压反应釜中，于高温下进行处理后备用；

(3)将上述高温处理后的PtRu催化剂自然冷却，冷却后采用乙醇洗涤3次后烘干，得高活性商业PtRu催化剂。

优选的，步骤(1)中选取对商业PtRu催化剂无大量溶解的酸为处理酸。

优选的，本发中所使用处理酸与商业PtRu催化剂的质量比根据处理酸的种类和商业PtRu催化剂的种类的不同而进行改变。

优选的，步骤(2)中高温处理的时间根据所使用处理酸与商业PtRu催化剂的种类不同而改变，且处理时间不宜过长。

优选的，本发明酸处理商业铂钌催化剂过程中有损失的Pt和Ru，需添加硼氢化钠进行回收。

本发明提供一种快速高效提高商业铂钌催化剂活性的方法，与现有技术相比优点在于：

本发明技术方案可以有效地提高商业PtRu催化剂的活性、抗毒性和稳定性。通过对催化剂进行简单的在处理后即可使用，并且在处理过程中的损失的Pt和Ru可以通过加入硼氢化钠进行回收，没有贵金属的损失并相对环保。处理条件相对温和且处理时间较短，可使催化剂活性相比于未处理前提高3倍且相比于商业Pt/C提高5倍以上。

附图说明

图1为Pt50Ru50/C在处理前后的透射电镜图，(A)未处理和(B)处理后。