[发明专利]一种直接甲醇燃料电池Fe-S-N共掺杂石墨烯载Pt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Fe‑S‑N共掺杂石墨烯载Pt催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）热处理酞菁铁四磺酸钠功能化石墨烯GR来一步制备Fe‑S‑N共掺杂GR复合材料；2）然后以步骤1）制备的复合材料为载体沉积蠕虫状Pt纳米颗粒，即制得Fe‑S‑N共掺杂GR载Pt催化剂。这种方法工艺简单、操作条件温和可控，具有良好的应用前景，运用这种方法制备的Pt催化剂能增强催化纳米颗粒与Fe‑S‑N共掺杂GR载体之间的协同耦合效应、能提高催化剂对甲醇氧化和氧还原反应的电催化活性，且表现出优良的电化学稳定性和抗CO毒化的能力。

主权项

1.一种直接甲醇燃料电池Fe‑S‑N共掺杂石墨烯载Pt催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：1）在装有三次蒸馏水的容器中加入10mg 石墨烯即GR和8‑50mg 酞菁铁四磺酸钠即TSFePc，常温下超声分散6h，放置过夜，所得产物经离心、洗涤和真空干燥后，即可得到TSFePc功能化GR复合材料，然后称取20mg的TSFePc功能化GR样品，置于石英管式炉中在氩气保护下于300‑1000℃热处理3h，即得到Fe‑S‑N共掺杂GR复合材料（Fe‑S‑N‑GR）；2）在20mL乙二醇中按照一定的质量比（Pt/Fe‑S‑N‑GR = 1/4）加入10mg的Fe‑S‑N‑GR和19.3mM 的H2PtCl6溶液，超声处理2h后移入30mL反应釜中，80‑180℃反应24h，反应产物经离心、洗涤和真空干燥后，得到Fe‑S‑N共掺杂GR载Pt催化剂（Pt/Fe‑S‑N‑GR）。