[发明专利]一种Pt-Fe合金催化剂及其制备方法和在质子交换膜燃料电池中的应用

权利要求书

1.一种Pt-Fe合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Fe-N-C基底、铂源顺次与碱性乙二醇溶液混合后进行反应，然后将反应得到的黑色粉末在惰性气氛条件下进行煅烧，即可制得Pt-Fe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，所述Fe-N-C基底的制备方法包括以下步骤：

(1)将硝酸锌、乙酰丙酮铁、2-甲基咪唑顺次分散于甲醇中，之后进行水热反应，得到淡黄色粉末；

(2)将淡黄色粉末在惰性气氛条件下进行煅烧，即可制得Fe-N-C基底。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，硝酸锌、乙酰丙酮铁、2-甲基咪唑和甲醇的质量体积比为1～5g:0.15～1.0g:2～4g:60～100mL。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，水热反应的温度为100～140℃，时间为2～6h。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，煅烧的温度为800～1000℃，保温时间为1～4h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述Fe-N-C基底、碱性乙二醇溶液、铂源的质量体积比为30～60mg:10～30mL:15～30mg；所述铂源包含氯铂酸、氯化铂或乙酰丙酮铂。

7.根据权利要求1或2或6所述的制备方法，其特征在于，所述碱性乙二醇溶液由氢氧化钾和乙二醇混合得到，其中碱性乙二醇溶液的浓度为2～5mg/mL。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为100～130℃，时间为1～3h；所述煅烧的升温速率为8～12℃/min，温度为900～1000℃，保温时间为2～3h。

9.一种权利要求1～8任意一项所述的制备方法制得的Pt-Fe合金催化剂。

10.一种权利要求9所述的Pt-Fe合金催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用。