[发明专利]一种Pt-Ni合金催化剂及其制备方法与应用在审
| 申请号： | 201910576219.9 | 申请日： | 2019-06-28 |
| 公开（公告）号： | CN110416555A | 公开（公告）日： | 2019-11-05 |
| 发明（设计）人： | 张娜;王国文;马骁;章丹亭;申帅帅;于继胜;孙凤焕;陈红 | 申请（专利权）人： | 北京航天石化技术装备工程有限公司;北京航天创新专利投资中心（有限合伙） |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M4/86;H01M4/92 |
| 代理公司： | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人： | 刘洁 |
| 地址： | 100044 北京市海淀*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 制备 催化剂 碳载体 第一溶剂 混合溶液 纳米晶 悬浮液 铂盐 镍盐 长碳链表面活性剂 催化剂生产成本 贵金属催化剂 反应液冷却 合金催化剂 酰胺类溶剂 磁力搅拌 催化活性 第二溶剂 溶液分散 反应釜 反应斧 内鼓 加热 洗涤 过滤 应用 溶解 | ||
1.一种Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将铂盐和镍盐溶解于第一溶剂中，磁力搅拌得到铂盐和镍盐的混合溶液，所述第一溶剂为酰胺类溶剂；
步骤2、将步骤1制得的混合溶液转移至反应斧内并向所述反应釜内鼓入CO气体，加热至160℃-210℃反应10-60min，通过搅拌的方式使反应液冷却，得到Pt-Ni合金纳米晶溶液；
步骤3、将碳载体分散在第二溶剂中，得到碳载体悬浮液；
步骤4、将步骤2所述Pt-Ni合金纳米晶溶液分散在步骤3所述碳载体悬浮液中，搅拌至少3h，然后过滤、洗涤、干燥，得到以Pt-Ni合金为活性成分的Pt-Ni/C催化剂。
2.根据权利要求1所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1所述的酰胺类溶剂为甲酰哌啶或者二甲基酰胺中的一种或者两者组合。
3.根据权利要求1所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的铂盐和镍盐的摩尔比为1:(0.3～3)，所述铂盐在所述第一溶剂中的浓度为1.5-6mmol/L。
4.根据权利要求1或2所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1中所述的反应釜内CO气体的压力为1.5～3.0bar。
5.根据权利要求1所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4所述的将步骤2所述Pt-Ni合金纳米晶溶液分散在步骤3所述碳载体悬浮液中，包括：
先对步骤2得到的Pt-Ni合金纳米晶溶液进行超声处理至少0.5h，然后在搅拌步骤3所述碳载体悬浮液的同时，逐滴向所述碳载体悬浮液中加入步骤2所述Pt-Ni合金纳米晶溶液，加完后超声处理至少0.5h，使所述Pt-Ni合金纳米晶溶液均匀分散在所述碳载体悬浮液中。
6.根据权利要求1所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4所述的洗涤包括：
将滤饼用有机溶剂和去离子水交替洗涤数次，其中，所用的有机溶剂为无水乙醇或丙酮中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的Pt-Ni合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4中所述的干燥，包括在60～80℃下真空干燥。
8.由权利要求1-7任一项所述的制备方法制备的Pt-Ni合金催化剂。
9.根据权利要求8所述的Pt-Ni合金催化剂，其特征在于，形貌为立方体、八面体或截角八面体。
10.权利要求1-9任一项所述的Pt-Ni合金催化剂作为阴极催化剂在质子交换膜燃料电池膜电极中的应用。
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