[发明专利]一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂的制备方法，其特性在于：首先对具有超细纳米级孔隙结构的多孔碳载体进行脱气处理，再加入强碱溶液中，使强碱溶液充分填充多孔碳的孔隙，再在高温条件下对多孔碳进行扩孔处理；然后以扩孔后的多孔碳作为铂基合金催化剂的载体，利用多孔碳的限域作用，在还原性气氛下高温处理得到用于燃料电池的铂基有序合金催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）对具有超细纳米级孔隙结构的多孔碳进行脱气处理，将脱气后的多孔碳迅速加入强碱溶液中分散均匀，使强碱溶液能够充分填充多孔碳的孔隙；

2）通过减压过滤从步骤1）溶液中分离出多孔碳，干燥后在惰性气氛下高温处理，冷却至室温后洗涤并干燥研磨处理，得到扩孔的多孔碳载体；

3）以扩孔后的多孔碳作为载体，制备用于燃料电池的铂基有序合金催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的脱气处理是在真空条件下进行脱气处理，脱气时间为1-24h。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1）所述的强碱溶液为氢氧化钾和氢氧化钠的水溶液、氢氧化钾和氢氧化钠的醇溶液或氢氧化钾和氢氧化钠的醇水混合溶液；所述强碱溶液的浓度为0.5-3 mol/L。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2）所述的惰性气氛为氩气气氛或氮气气氛；所述高温处理的温度为500-1500℃，时间为5-15 h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3）所述的制备的方法包括两种：1）采用共还原法、热分解法、种子生长法、置换法和浸渍还原法，首先制备超小铂基合金纳米颗粒，再进行高温处理得到超小铂基有序合金纳米颗粒；2）将金属盐前驱体吸附于载体的孔隙中，一步高温处理得到超小铂基有序合金纳米颗粒。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3）所述的铂基有序合金催化剂铂载量为5-80 wt%。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的铂基合金纳米颗粒为铂与过渡金属或铂与主族金属的合金纳米颗粒；所述过渡金属为钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、钼、钌、铑、钯、银、金、铱中的至少一种，所述主族金属为镁或锡。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的高温处理为在还原性气氛下高温处理，还原性气氛为氢气气氛、氢气氩气混合气氛、氨气气氛以及氨气氩气混合气氛中的一种，温度为500-1300℃，时间为1-10 h。

10.一种如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的用于燃料电池的铂基有序合金催化剂。