[發明專利]一種鉑銠釔納米線及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910962000.2
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110635142B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 高發明;劉倩;位闊;趙奕淞;楊云霞
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張敏

本發明涉及電催化材料技術領域，尤其涉及一種鉑銠釔納米線及其制備方法和應用。本發明用十六烷基氯化銨作為表面活性劑和結構導向劑，六羰基鉬作為結構限制劑與鉑源、銠源和乙酰丙酮釔混合，并參與到鉑銠釔納米線的制備過程中，并結合水熱反應，得到原子無序排列的面心立方結構的納米線，利用所述方法制備得到的鉑銠釔納米線具有較大的比表面積、大量的活性位點以及快速的電子傳輸效率，使其具有較高的催化性能，同時所述鉑銠釔納米線較金屬鉑催化劑，降低了金屬鉑的含量，增強了抗CO中毒的能力，從而提高電化學催化甲醇氧化的能力。

技術領域

本發明涉及電催化材料技術領域，尤其涉及一種鉑銠釔納米線及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，由于礦物燃料煤、石油等的大量消耗，全球能源危機爆發，引發了全球氣候變暖等各種生態環境以及資源短缺等問題。為了緩解這種狀況，燃料電池作為一種新型能源，因其具有效率高、燃料多樣、機動靈活、無污染等優點被廣泛研究。其中，直接醇類燃料電池是極有前景的能量供應裝置，它將化學能轉化為電能，具有高效率、無環境敏感性的優點。燃料電池陽極處的醇氧化反應效率取決于反應動力學，需要有效的電催化劑來提高醇氧化反應的反應動力學。其中，最常用的催化劑為貴金屬鉑催化劑。但是，鉑催化劑在催化醇氧化反應的過程中，生成的中間體CO會導致鉑中毒，從而降低催化劑的活性和穩定性。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種鉑銠釔納米線及其制備方法和應用，所述制備方法制備得到的鉑銠釔納米線可以避免CO使金屬鉑中毒的現象，還可以提高反應的動力學。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下具體技術方案：

本發明提供了一種鉑銠釔納米線的制備方法，包括以下步驟：

將鉑源、銠源、乙酰丙酮釔、六羥基鉬、十六烷基三甲基氯化銨、還原劑和有機溶劑混合，進行水熱反應，得到鉑銠釔納米線。

優選的，所述鉑源為乙酰丙酮鉑和/或四氯化鉑。

優選的，所述銠源為乙酰丙酮銠和/或三氯化銠。

優選的，所述還原劑為葡萄糖和/或抗壞血酸。

優選的，所述有機溶劑為油胺和/或油酸。

優選的，所述鉑源、銠源、乙酰丙酮釔、六羥基鉬、十六烷基三甲基氯化銨、還原劑和有機溶劑的用量比為(8～10)mg：(4～5)mg：(5～6)mg：(10～15)mg：(20～25)mg：(50～70)mg：20mL。

優選的，所述水熱反應的溫度為180～220℃，所述水熱反應的時間為4～5h。

優選的，所述水熱反應完成后，還包括對水熱反應后的產物體系進行后處理；

所述后處理為在水熱反應后的產物體系中加入環己烷和乙醇的混合液后，依次進行超聲、離心和清洗。

本發明還提供了上述技術方案所述的制備方法制備得到的鉑銠釔納米線，所述鉑銠釔納米線的長徑比為90～110，所述鉑銠釔納米線的直徑為1.0～1.5nm。

本發明還提供了所述的鉑銠釔納米線作為催化劑在電化學催化甲醇氧化中的應用。