[發(fā)明專利]一種廢舊質(zhì)子交換膜燃料電池鉑催化劑的回收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011353008.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112593084B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉毅輝;朱天賜;王超;潘卓飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C22B7/00
• 分類號(hào): C22B7/00;C22B11/00;C25C1/20;H01M8/008
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 42231
• 代理人: 柏琳容

1.一種廢舊質(zhì)子交換膜燃料電池鉑催化劑的回收方法，廢舊電池中的膜電極由催化劑層和質(zhì)子交換膜構(gòu)成，催化劑層中含有鉑，其特征在于，包括以下步驟：

1)采用循環(huán)伏安法電解催化劑層中的鉑：將所述催化劑層作為工作電極，碳棒作為對(duì)電極，Ag/AgCl電極作為參比電極，低共熔溶劑作為電解液進(jìn)行電解；其中，電位窗口設(shè)置為1～2V；所述低共熔溶劑通過(guò)季銨鹽與有機(jī)溶劑按照摩爾比1:1-3，在60-80℃下中反應(yīng)制得；

2)電沉積反應(yīng)：電解后將所述催化劑層換成材質(zhì)為導(dǎo)電材料的電極，電位窗口設(shè)置為-3～-2V，并在超聲條件下進(jìn)行電沉積反應(yīng)得到金屬鉑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，所述低共熔溶劑通過(guò)所述季銨鹽與所述有機(jī)溶劑按照摩爾比1:1-3，在60-80℃下反應(yīng)20-30分鐘制得。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，所述季銨鹽為氯化膽堿；有機(jī)溶劑為無(wú)水乙二醇、草酸和尿素、丁二醇中的一種或多種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，所述催化劑層由以下步驟獲得：用0.1～0.3mol/L的硝酸溶液浸潤(rùn)所述膜電極將所述催化劑層與所述質(zhì)子交換膜分開(kāi)得到。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，進(jìn)行所述電解的時(shí)間為30～60分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，進(jìn)行所述電解的溫度為60-80℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟2)中，單次進(jìn)行電沉積反應(yīng)的時(shí)間為20～30分鐘，進(jìn)行電沉積反應(yīng)的溫度為60-80℃；進(jìn)一步地，在步驟2)中，進(jìn)行電沉積反應(yīng)的循環(huán)次數(shù)為3-5次。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟2)中，所述導(dǎo)電材料為玻璃碳、導(dǎo)電玻璃或者銅箔。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回收方法，其特征在于，在步驟1)中，所述電位窗口設(shè)置為1-2v，掃描速度為50～100mV/s，循環(huán)次數(shù)為50～100次；和/或，在步驟2)中，所述電位窗口設(shè)置為-3～-2V，掃描速率為10～50mV/s。