[发明专利]一种基于MXene/rGO复合载体的质子交换膜燃料电池阴极催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种基于MXene/rGO复合载体的质子交换膜燃料电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：称取一定量的十六烷基三甲基溴化铵CTAB，加入到还原氧化石墨rGO溶液中，使用细胞粉碎机超声0.1-10小时，超声过程中控制溶液的温度不高于50℃；

步骤2：将步骤1获得的混合溶液通过微孔滤膜抽滤成膜，最后置于室温条件下干燥；

步骤3：将微孔滤膜表面的rGO-CTAB粉末刮下并收集样品；称取一定质量的rGO-CTAB粉末，加入乙二醇溶液溶解，溶液浓度为0.1-30mg/ml，超声分散0.1-10小时；

步骤4：称取一定量的MXene，加入去离子水，溶液浓度为1mg/ml，超声分散均匀；

步骤5：将步骤3获得的溶液加入到步骤4获得的溶液中，使用细胞粉碎机超声，随后加入磁子搅拌；

步骤6：按照Pt的质量为载体质量的20％的2-3倍计算出所需氯铂酸的的量，在搅拌的条件下用移液枪向步骤5获得的混合溶液中加入氯铂酸；

步骤7：向步骤6获得的混合溶液中滴加硼氢化钠溶液，滴加完成后离心、去离子水洗涤直至上清液的pH值＜10；

步骤8：使用微孔滤膜抽滤成膜，在真空干燥箱中干燥1-10小时；将微孔滤膜表面的样品刮下，置于研钵中研磨，即可得到MXene/rGO复合载体负载的Pt催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤1中，溶液中rGO与CTAB的质量比为0.1-10：0.1-10。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤4中，所述MXene为Ti₃C₂、Ti₂C、Nb₃C₂、Nb₂C、TiNbC、Cr₂TiC、Ti₃CN、Ti₄N₃、Ta₄C₃、V₂C、Mo₂C或MoTiC₂。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤5中，混合溶液中MXene与rGO-CTAB的质量比为0.1-10：0.1-10。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤6中，氯铂酸的浓度为5-50mg/mL。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述微孔滤膜的膜孔径为0.01um-1cm。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

步骤7中，体系中硼氢化钠与Pt的质量比为10:1。