[發(fā)明專利]PtP-NiCo_mP_x/C催化劑的合成方法和PtP-NiCo_mP_x/C催化劑在審

申請?zhí)枺?/td>	201910652318.0	申請日：	2019-07-19
公開（公告）號：	CN110416564A	公開（公告）日：	2019-11-05
發(fā)明（設(shè)計(jì)）人：	馬利;金夢;鐘秀娟;甘孟渝;謝菲	申請（專利權(quán)）人：	重慶大學(xué)
主分類號：	H01M4/92	分類號：	H01M4/92;H01M8/1011
代理公司：	深圳市中聯(lián)專利代理有限公司 44274	代理人：	李俊
地址：	400000 ***	國省代碼：	重慶;50
權(quán)利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關(guān)鍵詞：	催化劑反應(yīng)溶液合成復(fù)合材料前驅(qū)體懸濁液質(zhì)量比還原法稱取硝酸鎳超聲處理氮?dú)獗Ｗo(hù) 基催化劑乙醇洗滌熱反應(yīng) 硝酸鈷懸浮物抽濾擔(dān)載水中炭黑無油制備煅燒尿素按摩下水
鉆瓜網(wǎng) 技術(shù)展會(huì) 專利詞庫專利權(quán)人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

本發(fā)明公開一種PtP?NiCo_mP_x/C催化劑及其合成方法，其中，PtP?NiCo_mP_x/C催化劑的合成方法包括以下步驟：按摩爾比為1∶1?4稱取硝酸鎳和硝酸鈷，分散到超純水中形成反應(yīng)溶液；將質(zhì)量比為1∶1?5的炭黑和尿素添加至反應(yīng)溶液中，攪拌后進(jìn)行超聲處理形成懸濁液；將懸濁液在100?150℃下水熱反應(yīng)4?12小時(shí)；降至室溫后抽濾，用水和乙醇洗滌至表面無油狀懸浮物，在40?70℃下干燥12?24小時(shí)，制得前驅(qū)體；將質(zhì)量比為1∶30?50的所述前驅(qū)體和NaH₂PO₄在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，以1?5℃ min^?1的升溫速率在300?350℃下煅燒2?5小時(shí)制備得到NiCo_mP_x/C復(fù)合材料；通過NaBH₄還原法在NiCo_mP_x/C復(fù)合材料上擔(dān)載Pt基催化劑，制得PtP?NiCo_mP_x/C催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種PtP-NiCo_mP_x/C催化劑的合成方法和PtP-NiCo_mP_x/C催化劑。

背景技術(shù)

DMFCs(直接甲醇燃料電池)是一種操作溫度低(40-80℃)、燃料來源豐富、能量密度高(3800kcal/1)、清潔的能源裝置，廣受研究者們的關(guān)注。然而，DMFCs在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用之前，亟待克服的難題是DMFCs陽極催化劑催化活性低和穩(wěn)定性差等問題。目前，DMFCs的陽極催化劑廣泛采用的是Pt基催化劑。但現(xiàn)已開發(fā)的Pt基催化劑的催化性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足其商業(yè)化的需求。

基于上述問題，越來越多的研究者通過引入非貴金屬助催化物種，如過渡金屬氮化物、過渡金屬氧化物、過渡金屬硫化物、過渡金屬碳化物和過渡金屬磷化物等以增強(qiáng)鉑催化甲醇電氧化性能。其中，過渡金屬磷化物(TMPs)由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電性以及對水分子的分解存在特殊的金屬中心(M^δ+，M＝Ni，Co，Cu，Mo，W，F(xiàn)e等)和P^δ-活性位點(diǎn)，因而，TMPs被認(rèn)為是對鉑基催化劑催化甲醇電氧化較為理想的一種助催化劑。有研究者報(bào)道單金屬磷化物可以在很大程度上增強(qiáng)鉑催化甲醇電氧化活性和抗CO中毒能力。例如，Xing課題組以Ni₂P和CoP分別作鉑基陽極催化劑的助催化劑，其甲醇電催化活性和穩(wěn)定性都得到了極大提升。研究表明一維(1D)Pt納米結(jié)構(gòu)，如納米線、納米管和納米棒由于其具有各向異性，獨(dú)特結(jié)構(gòu)以及表面性質(zhì)，對甲醇氧化反應(yīng)表現(xiàn)出高效的催化活性。到目前為止，通過1D Pt基納米結(jié)構(gòu)催化劑的合成方法合成的Pd-P、Pt-Ni-P、Pt-Au-P和Pt-Ru-P催化劑已應(yīng)用于甲醇電氧化。然而，該類合成方法需額外添加有毒且昂貴的表面活性劑(例如十六烷基胺和油胺等)，并且實(shí)驗(yàn)步驟復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的是提供一種PtP-NiCo_mP_x/C催化劑的合成方法，旨在降低DMFCs陽極催化劑的合成成本，同時(shí)降低合成過程中的毒性并簡化合成步驟。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出的PtP-NiCo_mP_x/C催化劑的合成方法，包括以下步驟：

按摩爾比為1∶1-4稱取硝酸鎳和硝酸鈷，分散到超純水中形成反應(yīng)溶液；

將質(zhì)量比為1∶1-5的炭黑和尿素添加至所述反應(yīng)溶液中，攪拌后進(jìn)行超聲處理形成懸濁液；

將所述懸濁液在100-150℃下水熱反應(yīng)4-12小時(shí)；降至室溫后抽濾，用水和乙醇洗滌至表面無油狀懸浮物，在40-70℃下干燥12-24小時(shí)，制得前驅(qū)體；

下載完整專利技術(shù)內(nèi)容需要扣除積分，VIP會(huì)員可以免費(fèi)下載。

免登錄下載普通用戶下載升級VIP會(huì)員，免費(fèi)下載

該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于重慶大學(xué)，未經(jīng)重慶大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】

本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910652318.0/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。