[发明专利]一种高活性核壳结构催化剂的制备方法及其应用

摘要

一种高活性核壳结构催化剂的制备方法，所述催化剂以SnO/SnO₂为核，以PtRu合金为壳，先利用低碳醇低温醇解SnCl₂·2H₂O的方法制备SnO/SnO₂纳米粒子，阿拉伯胶作为保护剂和辅助还原添加剂，在此基础上，制备高合金度的PtRu合金壳层，在惰性气氛保护的条件下还原Pt和Ru，最后加入载体导电碳粉，沉降催化剂纳米粒子到碳粉上并水解阿拉伯胶，制备高活性SnO/SnO₂@PtRu/C核壳结构催化剂。本发明所述催化剂应用于质子交换膜燃料电池阳极，具有较高的活性、稳定性和抗中毒性能。

主权项

一种高活性核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于：所述催化剂以SnO/SnO₂为核，以PtRu合金为壳，制备过程包括以下步骤：①SnO/SnO₂内核的制备：将SnCl₂·2H₂O溶于低碳醇中，加入阿拉伯胶，调节pH值至7～8，空气气氛下，升温到55～80℃，反应0.5～2h，改为氩气气氛，得到反应液Ⅰ；②制备高合金度的PtRu合金壳层：将RuCl₃·xH₂O溶于低碳醇后加入至反应液Ⅰ中，调节pH值为5.8～6.2，升温至120～150℃，加入H₂PtCl₆·6H₂O，Pt和Ru的原子比为1:0.5～1.5，继续升温至170～190℃，反应2～3h，得到反应液Ⅱ；③负载至碳载体：降温至70～90℃，将碳粉充分溶解在低碳醇中，加入至反应液Ⅱ中，调节pH值为1～2，反应4～6h，降至室温，真空抽滤，将所得固体洗涤，干燥。