[發(fā)明專利]一種Pt/Fe2

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010582566.5
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111697238A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳建柱
• 申請（專利權(quán)）人: 青島尚東新能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/92;H01M8/1011;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濰坊諾誠智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37309
• 代理人: 榮曉宇

1.一種Pt/Fe₂O₃納米管陣列作為陽極催化劑在直接甲醇燃料電池中的應(yīng)用，其特征在于，將所述陽極催化劑與陰極材料分別與電化學(xué)工作站相連接，并將電極固定在裝有燃料的反應(yīng)池中進行催化產(chǎn)電反應(yīng)；其中，所述陽極催化劑是在Fe₂O₃納米管陣列表面負(fù)載經(jīng)聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDDA）分散的Pt納米粒子；所述Pt納米粒子的質(zhì)量占Fe₂O₃納米管質(zhì)量的3-12wt%。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其特征在于，所述Pt納米粒子的粒徑為5-10nm；所述Fe₂O₃納米管的直徑60-120nm，管壁厚20-30nm；Pt納米粒子高度分散于Fe₂O₃納米管的表面和內(nèi)部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述應(yīng)用，其特征在于，所述Pt/Fe₂O₃納米管陣列的制備方法包括如下的制備步驟：

（1）以NH₄F作為電解質(zhì)，在外加電壓作用下將鐵片陽極氧化，使其表面生成Fe₂O₃納米管陣列，400-450℃空氣氣氛退火處理，得到表面形成Fe₂O₃納米管陣列的鐵片；

（2）將步驟（1）得到的表面形成Fe₂O₃納米管陣列的鐵片置于溶有聚電解質(zhì)PDDA的溶液中，進行PDDA組裝修飾；PDDA與Fe₂O₃納米管的質(zhì)量比為0.2-5:1；

（3）將修飾了PDDA的Fe₂O₃納米管進一步浸漬于含有帶負(fù)電的氯鉑酸根溶液中，使得氯鉑酸離子通過靜電作用吸附于Fe₂O₃納米管表面，其中，氯鉑酸根的用量使得最終Pt納米粒子的質(zhì)量占Fe₂O₃納米管質(zhì)量的3-12wt%；取出鐵片，采用紫外光照射還原，得到Pt/Fe₂O₃納米管陣列陽極催化劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟（1）中的陽極氧化的時間為1-4h。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟（2）中PDDA的與Fe₂O₃納米管的質(zhì)量比為1-3:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟（2）中用于溶解PDDA的溶劑為水、甲醇、乙醇中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述步驟（3）中采用500W氙燈提供紫外光，還原反應(yīng)進行4-8h。