[發明專利]一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑及制備方法在審
| 申請號： | 201810907862.0 | 申請日： | 2018-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN109078637A | 公開（公告）日： | 2018-12-25 |
| 發明（設計）人： | 陳慶;廖健淞 | 申請（專利權）人： | 成都新柯力化工科技有限公司 |
| 主分類號： | B01J23/755 | 分類號： | B01J23/755;C25B1/04;C25B11/06 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 610091 四川省*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 催化劑 碳布 制備燃料電池 三維陣列 制備 六水合硝酸鎳 氧化鎳納米線 電解質 檸檬酸 納米氧化鎳 硼酸鹽溶液 浸入 丙酮溶液 催化活性 催化效率 電子輸運 多孔納米 高溫焙燒 界面接觸 透明溶膠 退火處理 無水乙醇 原料價格 直接負載 緩沖液 結合力 硼酸鎳 點位 制氫 浸泡 取出 | ||
1.一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將碳布在氮氣氣氛下退火處理，然后在丙酮溶液中浸泡10~20min；
（2）將六水合硝酸鎳與檸檬酸加入無水乙醇中，置于水浴中攪拌，制成透明溶膠；其中，六水合硝酸鎳20~30重量份、檸檬酸10~15重量份、無水乙醇55~70重量份；
（3）將步驟（1）處理后的碳布浸入溶膠中，抽真空至碳布表面不再冒泡，保持一定時間，使膠體進入碳布的孔隙中；
（4）將碳布取出，洗凈、干燥，高溫焙燒，制得表層負載氧化鎳納米線的碳布；
（5）將表層負載氧化鎳納米線的碳布在磁場作用下進行退火處理，使氧化鎳納米線在碳布表層形成納米氧化鎳陣列；
（6）以硼酸鹽溶液為緩沖液，通過氧化極化使得鎳在氧化鎳處發生電化學氧化，形成鎳離子，與硼酸根離子通過靜電吸引相互作用發生硼酸鎳的原位沉積，同時不斷暴露出新的氧化鎳，使氧化鎳納米線轉變為多孔非晶態硼酸鎳納米陣列，制得用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑。
2.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）所述退火處理的溫度為450~550℃，時間為3~5h。
3.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（2）所述水浴的溫度為60~80℃。
4.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（3）所述保持時間為40~50min。
5.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（4）所述高溫焙燒的溫度為380~450℃，時間為2~3h。
6.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（5）所述磁場的強度為8~10T。
7.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（5）所述退火處理的溫度為500~600℃，時間為2~4h。
8.根據權利要求1所述一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（6）所述硼酸鹽溶液的質量濃度為30~40%，硼酸鹽為硼酸鈉、硼酸鉀中的至少一種。
9.權利要求1~8任一項所述制備方法制備得到的一種用于制備燃料電池用氫的三維陣列催化劑。
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