[发明专利]直接甲醇燃料电池耐甲醇阴极电催化剂的制备方法

摘要

本发明属于作为直接甲醇燃料电池耐甲醇阴极电催化剂的炭载铂－过渡金属大环化合物的制备方法,本发明利用铂和过渡金属大环化合物都对氧还原具有较高的催化活性,并且过渡金属大环化合物还拥有良好的耐甲醇能力以及高温时易升华的性质,将二者制成炭载的复合催化剂,在惰性气体保护下于不同温度进行热处理,得到了一类催化氧还原活性高、耐甲醇能力强的炭载铂－过渡金属大环化合物复合催化剂,其综合指标优于现有的直接甲醇燃料电池阴极电催化剂。

主权项

1.一种直接甲醇燃料电池耐甲醇阴极电催化剂的制备方法，其特征在于选择的过渡金属大环化合物为分别以铬、钼、锰、铁、钴、镍、钌、铑、铱、铂、铜为中央金属离子的卟啉、酞菁、希呋碱、轮烯及其衍生物；选择的有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、乙醇、异丙醇、乙醚、丙酮、吡啶或四氢呋喃；选用的还原剂为甲醛、甲酸、水合肼、硼氢化钠或硼氢化钾；在溶液中，活性炭的含量为0.1-1g/L，铂的含量为0.05-1g/L，过渡金属大环化合物的含量为0.02-1g/L；铂与过渡金属大环化合物的质量比为0.1-10；制备过程有三种方式：(1)将质量百分含量为5-50％的炭载铂加入到有机溶剂中，搅拌，然后缓慢加入过渡金属大环化合物，搅拌，再缓慢加入0-5000毫升去离子水，继续搅拌；(2)将质量百分含量为5-50％的炭载过渡金属大环化合物加入到去离子水中，搅拌，然后缓慢加入氯铂酸水溶液，搅拌，并用碳酸氢钠溶液调节pH值为8-10，搅拌，加入相对铂的摩尔数过量2.5-5倍的还原剂，继续搅拌；(3)将活性炭加入到有机溶剂中，搅拌，然后缓慢加入氯铂酸与过渡金属大环化合物的混合有机溶液，搅拌，加入相对铂的摩尔数过量2.5-5倍的还原剂，搅拌，缓慢加入0-5000毫升去离子水，继续搅拌；将制得的催化剂过滤，沉淀用去离子水洗涤，在80℃下真空干燥，并将催化剂在100-1100℃氩气保护下热处理1-3小时。