[發明專利]一種燃料電池用單分散核殼納米催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 201711213907.6
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109841856B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 邵志剛;曹龍生;唐雪君;秦曉平;楊麗夢;衣寶廉
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;B82Y30/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種燃料電池用單分散核殼納米催化劑的制備方法，

其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

（1）制備鐵、鈷或鎳金屬納米顆粒： 一定溫度下將還原劑配成溶液，鐵、鈷或鎳金屬前驅體加入還原劑配成的溶液，反應得到鐵、鈷或鎳金屬納米顆粒；

（2）用鐵、鈷或鎳金屬納米顆粒做晶核制備核殼納米顆粒： 向步驟（1）的反應體系中加入鐵、鈷或鎳中的一種可溶性金屬鹽和鉑的可溶性金屬鹽，反應得到核殼納米顆粒；

（3）將核殼納米顆粒擔載到載體上：向步驟（2）的反應體系中加入載體超聲震蕩，并于40-100℃溫度下攪拌1-12小時，冷卻、離心、洗滌、干燥即得擔載的核殼納米顆粒催化劑。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中的還原劑為硼氫化鈉或水合肼中一種或兩種，鐵、鈷或鎳金屬前驅體為該金屬的硫酸鹽、硝酸鹽或鹵化物中的一種或兩種以上，溶劑為水、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種或兩種以上。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中的鐵、鈷或鎳金屬前驅體與還原劑的摩爾比為1:1-1:100，鐵、鈷或鎳金屬前驅體在溶液中的濃度為0.01mM-100mM，反應溫度為50-150℃，反應時間為10-600分鐘。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中金屬鹽為鐵、鈷或鎳的硫酸鹽、硝酸鹽、鹵化物或絡合物中的一種或兩種以上。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中的鐵、鈷或鎳金屬鹽與鉑的金屬鹽的摩爾比為10:1-1:10，步驟（2）中的反應溫度為50-150℃，反應時間為10-600分鐘。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中的載體為活性碳、碳納米管、石墨烯、碳化鎢或銦錫氧化物中的一種或二種以上，并且加入載體的質量為步驟（2）中加入的鉑金屬前驅體中鉑金屬元素質量的0.5-5倍；反應溫度為60-90℃；反應時間為5-10小時。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中制備得到核殼納米顆粒的尺寸為1-4 nm。