[发明专利]一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂及其制备方法，所述方法包括如下步骤1) 制备氧化碳纳米管；2) 制备酰氯化碳纳米管；3) 制备磷酸功能化碳纳米管(P‑CNTs)；4) 超声分散；5) 制备Pt/P‑CNTs催化剂溶液。这种方法工艺简单，反应条件温和，可合成粒径小、分散均匀、活性高、稳定性能良好的直接甲醇燃料电池用改性碳纳米管载铂催化剂材料，适合工业化生产；这种方法制得的功能化碳纳米管水溶性好，制成的功能化碳纳米管载铂催化剂具有较大的比表面积、Pt颗粒分散均匀，将其应用于DMFC时，具有较高的电催化活性和抗CO毒化能力强的特性，且生产成本低。

主权项

一种直接甲醇燃料电池用磷酸功能化碳纳米管载铂催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1) 制备氧化碳纳米管：将碳纳米管加到浓硫酸和浓硝酸中搅拌，搅拌温度为30‑80 ℃，搅拌的同时进行回流时间为2‑6小时；然后冷却稀释、抽滤、用盐酸洗涤、水洗净，真空干燥温度为60‑80 ℃，得到氧化碳纳米管；2) 制备酰氯化碳纳米管：将氧化碳纳米管加入到酰氯剂中，回流搅拌温度为60‑80 ℃、回流搅拌时间为12‑48小时，然后将多余的酰氯剂蒸馏出来，得到酰氯化碳纳米管；3) 制备磷酸功能化碳纳米管(P‑CNTs)：将酰氯化碳纳米管和浓磷酸混合，搅拌反应温度为70‑90 ℃、搅拌反应时间为12‑24 小时，然后冷却抽滤，用水洗涤干净、真空干燥，得到磷酸功能化碳纳米管(P‑CNTs)；4) 超声分散： 将磷酸功能化碳纳米管于称量瓶中，加入去离子水，超声分散得到混合溶液A，再向溶液A中加入Pt催化剂的前驱物，超声分散得到溶液B；5) 制备Pt/P‑CNTs催化剂溶液：超声振荡下，向溶液B中缓慢滴加还原剂，制备得到Pt/P‑CNTs催化剂溶液。