[實(shí)用新型]催化劑結(jié)構(gòu)、電池、制氫裝置、凈化裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821805610.9
• 申請(qǐng)日: 2018-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN211350830U
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康帥;陸文強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/90
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/90;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 上海光華專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 熊萬(wàn)里

本實(shí)用新型提供一種催化劑結(jié)構(gòu)、電池、制氫裝置、凈化裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中貴金屬或者貴金屬合金催化劑容易團(tuán)聚脫落的問(wèn)題。本實(shí)用新型提供一種催化劑，包括：內(nèi)核，所述內(nèi)核包括貴金屬或者貴金屬合金，所述內(nèi)核用于發(fā)生催化反應(yīng)；至少一層包覆層，所述包覆層包覆在所述內(nèi)核上，所述包覆層用于隔離所述內(nèi)核和催化環(huán)境，所述包覆層不和所述催化環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；所述包覆層上設(shè)有多個(gè)通孔。有效的避免催化反應(yīng)時(shí)的團(tuán)聚。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及催化劑領(lǐng)域，特別是涉及催化劑結(jié)構(gòu)、電池、制氫裝置、凈化裝置。

背景技術(shù)

貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金顆粒形貌的多面體化是目前普遍使用的穩(wěn)定貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金催化劑的方法之一，如構(gòu)筑鉑的多面體結(jié)構(gòu)，通過(guò)多面體化改變貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金顆粒表面的晶面，從而穩(wěn)定貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金催化劑。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是制備方法復(fù)雜、制備成本高、貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金顆粒粒徑大導(dǎo)致比質(zhì)量性能下降，其容易團(tuán)聚、脫落。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種貴金屬或者貴金屬合金的催化劑結(jié)構(gòu)、電池、制氫裝置、凈化裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中貴金屬或者貴金屬合金催化劑容易團(tuán)聚脫落的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種催化劑結(jié)構(gòu)，包括：

內(nèi)核，所述內(nèi)核包括貴金屬或者貴金屬合金，所述內(nèi)核用于發(fā)生催化反應(yīng)；

至少一層包覆層，所述包覆層包覆在所述內(nèi)核上，所述包覆層用于隔離所述內(nèi)核和催化環(huán)境，所述包覆層不和所述催化環(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；

所述包覆層上設(shè)有多個(gè)通孔。

可選的，所述包覆層的包覆率不超過(guò)百分之八十。

可選的，所述包覆層包括金屬氧化物；

和/或，所述包覆層包括碳材料。

可選的，所述包覆層包括氧化鈦、氧化鐵、無(wú)定形碳、石墨、石墨烯、氧化硅、氧化釩、氧化鎢、氧化錳、稀土氧化物或者氧化鍺中的一種或者多種。

可選的，所述內(nèi)核包括單顆粒的或者多顆粒的所述貴金屬或者貴金屬合金。

可選的，所述內(nèi)核的直徑在1nm-50nm之間。

可選的，所述包覆層的總厚度范圍在0.2nm-5nm之間。

一種電池，所述電池為質(zhì)子交換膜燃料電池，所述電池包括：

陽(yáng)極，

陰極，

所述陽(yáng)極上設(shè)有所述的催化劑結(jié)構(gòu)。

一種制氫裝置，包括：

固體聚合物電解質(zhì)膜，所述固體聚合物電解質(zhì)膜上設(shè)有所述的催化劑結(jié)構(gòu)。

一種凈化裝置，用于處理廢氣處理，所述凈化裝置包括：

多孔陶瓷載體，所述多孔陶瓷載體表面覆蓋所述的催化劑結(jié)構(gòu)。

如上所述，本實(shí)用新型的貴金屬合金的催化劑、電池、制氫裝置、凈化裝置，至少具有以下有益效果：

亞納米或者納米的包覆層保證了材料的導(dǎo)電子性能；同時(shí)孔結(jié)構(gòu)使得反應(yīng)物能與貴金屬或貴金屬合金充分接觸，保證了材料的導(dǎo)離子或分子性能。包覆層在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中物理性的保護(hù)貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金顆粒，使其分散避免其團(tuán)聚、脫落，從而增加催化穩(wěn)定性。通過(guò)包覆層調(diào)節(jié)貴金屬(如鉑、釕、銥)或貴金屬合金顆粒表面的電子云分布以達(dá)到協(xié)同效應(yīng)來(lái)增強(qiáng)催化活性和穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明