[发明专利]一种膜电极中催化剂层的制备方法

权利要求书

1.一种催化剂层，包括纳米贵金属催化剂和导电碳黑，其特征在于，所述导电碳黑和所述纳米贵金属催化剂的质量比为0.01％-1％，所述纳米贵金属催化剂为聚酰胺-胺树形分子包裹的纳米贵金属催化剂，所述导电碳黑是通过以下方式制备得到的：将导电碳黑加入酸溶液中进行酸化处理，接着对导电碳黑进行酯化或酸酐化修饰，通过分离、洗涤、过滤，将得到的滤出物干燥，得到表面功能化导电碳黑。

2.一种浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚酰胺-胺树形分子包裹的纳米贵金属催化剂和表面功能化导电碳黑加入到N-羟基丁二酰亚胺水溶液中，通过搅拌反应，得到碳修饰的聚酰胺-胺树形分子包裹的纳米贵金属催化剂，在去离子水中超声分散，然后按照先异丁醇溶剂，接着离子交联聚合物的水溶液、最后再补充异丁醇溶剂的顺序滴加至去离子水中，搅拌反应，得到催化剂层浆料；表面功能化为对所述导电碳黑表面进行酸酐化或酯化。

3.一种浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚酰胺-胺树形分子包裹的纳米贵金属催化剂超声分散于去离子水中超声分散，然后按照先异丁醇溶剂，接着离子交联聚合物的水溶液的顺序加入到去离子水中，搅拌均匀后，加入含表面功能化导电碳黑的N-羟基丁二酰亚胺水溶液，再补充加入异丁醇溶剂并搅拌得到催化剂层浆料；表面功能化为对所述导电碳黑表面进行酸酐化或酯化。

4.根据权利要求2或3所述的浆料的制备方法，其特征在于，所述离子交联聚合物与所述表面功能化导电碳黑颗粒的质量比为0.3-1：1。

5.根据权利要求2或3所述的浆料的制备方法，其特征在于，所述催化剂层浆料的固含量为5-10％。

6.一种催化膜电极，其特征在于，包括权利要求1所述的催化剂层。

7.根据权利要求6所述催化膜电极，其特征在于，所述催化剂层包括阴极催化剂层和阳极催化剂层，所述阴极催化剂层的贵金属载量为0.1±0.02mg/cm²，所述阳极催化剂层的贵金属载量为0.25±0.02mg/cm²。