[發明專利]一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法

在審

• 申請號: 201810872040.3
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109216715A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 柏雷;汪姣;李子榮
• 申請（專利權）人: 安徽科技學院
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90
• 代理公司: 合肥匯融專利代理有限公司 34141
• 代理人: 張雁

本發明提供一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法，涉及催化劑技術領域。所述快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法主要是對商業鉑釕催化劑按照其溶解性選用一定品種的酸進行快速處理。本發明克服了現有技術的不足，有效解決商業PtRu催化劑活性組份團聚比較嚴重的問題，提升PtRu催化劑的活性、抗毒性和穩定性，并且操作步驟簡單方便，同時能回收損失的Pt和Ru，減少金屬污染，安全環保。

技術領域

本發明涉及催化劑技術領域，具體涉及一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法。

背景技術

鉑釕(PtRu)合晶材料是一種主要應用于直接甲醇燃料電池反應的催化劑，其對甲醇氧化有較高的電催化活性。在雙金屬催化劑中，PtRu電催化劑被認為是目前最有前途的燃料電池陽極催化劑。與純Pt催化劑相比，它有較好的抗一氧化碳中毒能力和較高的催化活性。在文獻報道的制備PtRu/C方法中，膠體法是最常用的，主要包括以下三個步驟：含鉑釕的膠體的制備，如有機金屬物膠體或金屬氧化物膠體；膠體沉積到碳載體上；混合物的化學還原。這種方法可以獲得很高的分散度，但制備過程比較復雜，故成本較高、效率較低。另一個常用的方法是浸漬法，這類方法的一大優點是不用過濾和洗滌，比較適合大規模生產，而且直接使用氯化物如氯鉑酸(H₂PtCl₆)和氯化釕(RuCl₃)，成本低且制備比較方便。

目前市售的商業PtRu催化劑活性組份團聚比較嚴重且商業PtRu催化劑的活性、抗毒性和穩定較差，這對PtRu催化劑在燃料電池中的應用產生較大限制。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法，有效解決商業PtRu催化劑活性組份團聚比較嚴重的問題，提升PtRu催化劑的活性、抗毒性和穩定性，并且操作步驟簡單方便，同時能回收損失的Pt和Ru，減少金屬污染，安全環保。

為實現以上目的，本發明的技術方案通過以下技術方案予以實現：

一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法，所述快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法包括以下步驟：

(1)選取商業PtRu催化劑于處理酸中進行分散，攪拌溶解一段時間后，備用；

(2)將上述攪拌后的物質置于高壓反應釜中，于高溫下進行處理后備用；

(3)將上述高溫處理后的PtRu催化劑自然冷卻，冷卻后采用乙醇洗滌3次后烘干，得高活性商業PtRu催化劑。

優選的，步驟(1)中選取對商業PtRu催化劑無大量溶解的酸為處理酸。

優選的，本發中所使用處理酸與商業PtRu催化劑的質量比根據處理酸的種類和商業PtRu催化劑的種類的不同而進行改變。

優選的，步驟(2)中高溫處理的時間根據所使用處理酸與商業PtRu催化劑的種類不同而改變，且處理時間不宜過長。

優選的，本發明酸處理商業鉑釕催化劑過程中有損失的Pt和Ru，需添加硼氫化鈉進行回收。

本發明提供一種快速高效提高商業鉑釕催化劑活性的方法，與現有技術相比優點在于：

本發明技術方案可以有效地提高商業PtRu催化劑的活性、抗毒性和穩定性。通過對催化劑進行簡單的在處理后即可使用，并且在處理過程中的損失的Pt和Ru可以通過加入硼氫化鈉進行回收，沒有貴金屬的損失并相對環保。處理條件相對溫和且處理時間較短，可使催化劑活性相比于未處理前提高3倍且相比于商業Pt/C提高5倍以上。

附圖說明

圖1為Pt50Ru50/C在處理前后的透射電鏡圖，(A)未處理和(B)處理后。