[发明专利]一种基于MXene/rGO复合载体的质子交换膜燃料电池阴极催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于MXene/rGO复合载体的质子交换膜燃料电池阴极催化剂的制备方法，采用CTAB修饰法修饰rGO，并与MXene复合生成具有二维平板结构的新材料，用作质子交换膜燃料电池阴极催化剂的载体。利用这种新型载体制备出的阴极催化剂，相比于传统的Pt/C催化剂，表现出更好的催化活性。

主权项

1.一种基于MXene/rGO复合载体的质子交换膜燃料电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：称取一定量的十六烷基三甲基溴化铵CTAB，加入到还原氧化石墨rGO溶液中，使用细胞粉碎机超声0.1‑10小时，超声过程中控制溶液的温度不高于50℃；步骤2：将步骤1获得的混合溶液通过微孔滤膜抽滤成膜，最后置于室温条件下干燥；步骤3：将微孔滤膜表面的rGO‑CTAB粉末刮下并收集样品；称取一定质量的rGO‑CTAB粉末，加入乙二醇溶液溶解，溶液浓度为0.1‑30mg/ml，超声分散0.1‑10小时；步骤4：称取一定量的MXene，加入去离子水，溶液浓度为1mg/ml，超声分散均匀；步骤5：将步骤3获得的溶液加入到步骤4获得的溶液中，使用细胞粉碎机超声，随后加入磁子搅拌；步骤6：按照Pt的质量为载体质量的20％的2‑3倍计算出所需氯铂酸的的量，在搅拌的条件下用移液枪向步骤5获得的混合溶液中加入氯铂酸；步骤7：向步骤6获得的混合溶液中滴加硼氢化钠溶液，滴加完成后离心、去离子水洗涤直至上清液的pH值＜10；步骤8：使用微孔滤膜抽滤成膜，在真空干燥箱中干燥1‑10小时；将微孔滤膜表面的样品刮下，置于研钵中研磨，即可得到MXene/rGO复合载体负载的Pt催化剂。