[發明專利]氮摻雜中空碳球負載的鈀基催化劑及其制備方法和應用該催化劑的乙醇燃料電池

無效

• 申請號: 201210407095.X
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102891326A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 錢曉琳;沈旭;徐有軍
• 申請（專利權）人: 南京交通職業技術學院
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 吳云華

1.一種氮摻雜中空碳球負載的鈀基催化劑的制備方法，依次包括以下步驟：

將鄰苯二胺分散在溶劑中，在0~5℃低溫下攪拌，加入引發劑，反應12~24小時后抽濾，真空干燥，得到鄰苯二胺聚合物中空球；

將鄰苯二胺聚合物在惰性氣體保護下，在350~900℃的溫度下高溫熱解2~6小時，得到氮摻雜中空碳球；

將所述氮摻雜中空碳球分散在水中，加入氯鈀酸溶液，超聲10~30分鐘，加入還原劑，超聲反應10~30分鐘，反應完成后抽濾，真空干燥，得到氮摻雜中空碳球負載的鈀基納米催化劑。

2.根據權利要求1的方法，其中，所述溶劑為水；所述引發劑為過硫酸銨；所述還原劑為硼氫化鈉。

3.根據權利要求1或2的方法，其中，所述氮摻雜中空碳球與所述氯鈀酸的質量比為1:0.3~4。

4.根據權利要求1或2的方法，其中，所述氯鈀酸溶液的濃度為25mM~0.2M。

5.根據權利要求1或2的方法，其中，在鄰苯二胺聚合物熱解過程中，通過控制熱解溫度、熱解時間、保護氣氛來控制氮摻雜中空碳球的石墨化程度、含氮量及氮摻雜形態。

6.根據權利要求1或2的方法，其中，在加入氯鈀酸溶液過程中，同時加入氯金酸、氯鉑酸、氯化鋁、氯化鈷或氯化鉬中任意一種或多種金屬的混合溶液，形成鈀基多元合金催化劑。

7.根據權利要求6的方法，其中，除金屬鈀外的其它金屬的加入量占金屬總量的0~15質量%。

8.按照權利要求1-7中任一方法制備的氮摻雜中空碳球負載的鈀基催化劑，其中，中空碳球含氮量為10.4~22.4質量%。

9.一種乙醇燃料電池陽極極片，包括權利要求8所述的氮摻雜中空碳球負載的鈀基催化劑。

10.一種乙醇燃料電池，包括權利要求9所述的乙醇燃料電池陽極極片。