[發明專利]用于產生覆蓋在非貴金屬核上的貴金屬殼的方法及由其制備的催化劑

無效

• 申請號: 200910207284.0
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN101722304A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發明（設計）人: J·張;F·T·沃納;Z·劉;M·K·卡彭特
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F9/24;B01J37/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段曉玲;韋欣華

1.電催化劑，基本由以下構成：

非貴金屬或非貴金屬合金的核；和

在該核上的貴金屬或貴金屬合金的連續殼，該連續殼是該貴金屬或貴金屬合金的至少兩個單層。

2.根據權利要求1的電催化劑，其中該電催化劑具有的用于氧化還原反應的質量活性至少是用于該氧化還原反應的標準質量活性的四倍。

3.根據權利要求1的電催化劑，其中該核具有在約100nm～約2μm范圍的尺寸。

4.根據權利要求1的電催化劑，其中該殼具有所述貴金屬或貴金屬合金的2～約50個單層。

5.根據權利要求1的電催化劑，其中該非貴金屬或非貴金屬合金選自Ni、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Pb、Sn、Bi、Sb、Nb、Mo、Ta、Re、W、Zr或其組合。

6.根據權利要求5的電催化劑，其中該核是包含至少約50％(原子)非貴金屬的所述非貴金屬合金。

7.根據權利要求1的電催化劑，其中該貴金屬或貴金屬合金選自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os、Au、Ag、Cu或其組合。

8.根據權利要求1的電催化劑，其中該殼是包含至少約50％(原子)貴金屬的所述貴金屬合金。

9.電催化劑的制備方法，包括：

提供第一溶劑和還原劑與非貴金屬或非貴金屬合金的化合物的初始混合物；

將該初始混合物加熱到接近該第一溶劑和還原劑的沸點的溫度；

還原該化合物以在該初始混合物中形成該非貴金屬或非貴金屬合金的顆粒；

將該初始混合物冷卻到低于接近該第一溶劑和還原劑的沸點的溫度；

將貴金屬或貴金屬合金的化合物與第二溶劑的第二混合物添加到該冷卻的混合物中以形成組合的混合物；和

將該化合物在該組合的混合物中還原成該貴金屬或貴金屬合金，以在所述顆粒上形成該貴金屬或貴金屬合金的連續殼。

10.根據權利要求9的方法，進一步包括在加熱該初始混合物之前將分散劑添加到該初始混合物中。

11.根據權利要求9的方法，進一步包括加熱該組合的混合物以形成所述顆粒的連續合金殼，所述連續合金殼是所述貴金屬或貴金屬合金和所述非貴金屬或非貴金屬合金的連續合金殼。

12.根據權利要求9的方法，其中將該第一混合物冷卻到低于80℃的溫度。

13.根據權利要求9的方法，其中該非貴金屬或非貴金屬合金的所述化合物選自鹽、氧化物、有機金屬化合物、金屬顆粒或其組合。

14.根據權利要求9的方法，其中該貴金屬或貴金屬合金的所述化合物選自鹽、氧化物、有機金屬化合物、金屬顆粒或其組合。

15.根據權利要求9的方法，其中該第一溶劑和還原劑或該第二溶劑是醇。

16.根據權利要求9的方法，其中該第一溶劑和還原劑或第二溶劑是二元醇或多元醇。

17.根據權利要求9的方法，其中該第一溶劑和還原劑或第二溶劑是醇的混合物。

18.根據權利要求9的方法，其中該第一溶劑和還原劑是有機溶劑和二元醇或多元醇的混合物。

19.根據權利要求9的方法，進一步包括將還原劑添加到該第二混合物中。

20.根據權利要求9的方法，其中該殼具有該貴金屬或貴金屬合金的2～約50個單層。

21.根據權利要求9的方法，其中該貴金屬或貴金屬合金選自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os、Au、Ag、Cu或其組合。

22.電催化劑，包含：

非貴金屬或非貴金屬合金的核；和

在該核上的貴金屬或貴金屬合金的連續殼，該連續殼是該貴金屬或貴金屬合金的至少兩個單層，

其中該電催化劑具有的用于氧化還原反應的Pt質量活性至少是用于該氧化還原反應的標準Pt質量活性的四倍。