[发明专利]一种用于碱性氢氧化的碳担载非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳担载的非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

(1)将碳载体分散于溶剂中，超声得到均匀的分散液；之后将钯金属盐前驱体、钌金属盐前驱体、钨金属盐前驱体加入上述溶液，超声均匀；再将上述体系在20～60℃的条件下，搅拌2～20min，之后加入还原剂，在20～60℃搅拌的条件下反应1～5h；抽滤、洗涤、烘干、研磨，得到碳担载的非铂的钯钌钨催化剂；

(2)将步骤(1)得到的催化剂在还原气氛中，100～600℃条件下反应0.2～4h，待降到室温后，再次研磨，最终得到用于碱性氢氧化碳担载的非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂；

所述的钯金属盐前驱体、钌金属盐前驱体、钨金属盐前驱体在溶剂中的浓度为0.1～20mmol L^-1，钯金属盐前驱体、钌金属盐前驱体、钨金属盐前驱体的物质的量比为1～5:1～40:1～5；

所述的还原剂在溶剂中的浓度为1～30mg mL^-1；

所述的碳载体在溶剂中的浓度为1～20mg mL^-1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的钯金属盐前驱体为二氯化钯、二氯四氨合钯、乙酰丙酮钯、氯钯酸钾、氯钯酸钠、氯钯酸铵、氯亚钯酸钾、氯亚钯酸钠、氯亚钯酸铵、氯亚钯酸的一种；所述的钌金属盐前驱体为三氯化钌、氯钌酸钾、氯钌酸钠、氯钌酸铵、氯亚钌酸、氯亚钌酸铵、乙酰丙酮钌的一种；所述的钨金属盐前驱体为钨酸钠、钨酸钙、钨酸钴、钨酸亚铁、钨酸铵、钨酸锌、磷钨酸的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的还原剂为葡萄糖、柠檬酸、抗坏血酸、硼氢化钠、硼氢化钾的一种或两种以上；所述的溶剂为去离子水、乙醇、乙二醇的一种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的超声时间为0.2～1.5h；所述步骤(1)中的搅拌速率为500～900rpm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碳载体为炭黑、活性炭、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的烘干时间为5～10h，烘干温度为50～70℃。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于,所述步骤(2)的还原气氛为氢气、氢氩混合气中的一种或多种混合气体，其中氢氩混合气中氢氩的体积比为1～5:99～95。

8.权利要求1-7中任一项所述的制备方法制备得到的碳担载的非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂。

9.根据权利要求8所述的碳担载的非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂，其特征在于，所述的碳担载的非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂中钯钌钨金属在碳上的载量为10～20wt％。

10.权利要求8或9所述的碳担载非铂的钯钌钨合金纳米颗粒电催化剂在碱性燃料电池阳极侧氢的氧化反应中应用。