[发明专利]一种可见光响应的低温燃料电池中催化阳极及其制备方法

权利要求书

1.一种可见光响应的低温燃料电池中催化阳极，由导电基底和负载在导电基底上的催化剂层组成，其特征在于：所述的导电基底由铜、导电玻璃或碳材料制成，所述的催化剂层由二硫化钨纳米片粉末和负载在二硫化钨纳米片粉末上的金纳米催化剂组成，所述的金纳米催化剂为均匀分散在所述的二硫化钨纳米片粉末上的金纳米粒子。

2.一种权利要求1所述的可见光响应的低温燃料电池中催化阳极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用机械剥离的方法制备二硫化钨纳米片粉末；

（2）将金纳米催化剂负载在二硫化钨纳米片粉末表面，得到复合催化剂；

（3）将复合催化剂以1～2 mg/mL的料液比分散于乙醇-水的混合溶液中，配制出复合催化剂的分散液，将该分散液涂覆在导电基底表面，自然晾干，即得可见光响应的低温燃料电池中催化阳极；

步骤（1）中，二硫化钨纳米片粉末的制备过程为：将块状商业二硫化钨粉末以1～2 mg/mL的料液比分散于N-甲基吡咯烷酮中，得到二硫化钨粉末的分散液，将该分散液置于细胞粉碎仪中持续粉碎20～40分钟，此后静置15～30分钟，离心后得到固体，用乙醇洗涤多次后烘干，即得到所述的二硫化钨纳米片粉末；

步骤（2）中，复合催化剂的制备过程为：将制备的二硫化钨纳米片粉末以1～2 mg/mL的料液比分散于水-甲醇的混合溶液中，该水-甲醇的混合溶液由水和甲醇以1:2的体积比混合而成；再向其中加入水-甲醇的混合溶液体积6～8%的浓度为0.0122～0.0243mol/L的氯金酸水溶液，得到混合溶液，搅拌条件下将该混合溶液放置于紫外灯下照射3～6小时，将得到的产物离心20～40分钟后真空烘干，即得到金-二硫化钨复合催化剂；

步骤（3）中，可见光响应的低温燃料电池中催化阳极的制备过程为：将制备的金-二硫化钨复合催化剂以1～2 mg/mL的料液比分散于乙醇-水的混合溶液中，该乙醇-水的混合溶液由乙醇和水以1:1的体积比混合而成；超声分散1～2小时后，得到悬浊液，将该悬浊液以60～80 μL/cm²的用量涂覆在导电基底表面，自然晾干，得到金-二硫化钨催化阳极，即为可见光响应的低温燃料电池中催化阳极。