[发明专利]催化剂载体的制造方法、复合催化剂的制造方法、复合催化剂和使用该复合催化剂的燃料电池

权利要求书

1.一种催化剂载体的制造方法，其特征在于，包括：

（a）混合过渡金属化合物（1）、含氮有机化合物（2）和溶剂，得到催化剂载体前体溶液的工序；

（b）从所述催化剂载体前体溶液除去溶剂的工序；和

（c）将在所述工序（b）中得到的固体成分残渣在500～1100℃的温度热处理，得到催化剂载体的工序，

所述过渡金属化合物（1）的一部分或全部是作为过渡金属元素包含周期表第4族或第5族的过渡金属元素M1的化合物，

所述过渡金属化合物（1）和所述含氮有机化合物（2）之中至少一方具有氧原子。

2.根据权利要求1所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述过渡金属元素M1是选自钛、锆、铌和钽中的至少1种。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物（1）还包含第2过渡金属化合物，所述第2过渡金属化合物包含选自铁、镍、铬、钴、钒和锰中的至少1种过渡金属元素M2。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物（1）是选自金属磷酸盐、金属硫酸盐、金属硝酸盐、金属有机酸盐、金属卤氧化物、金属醇盐、金属卤化物、金属卤酸盐和金属次卤酸盐、金属配位化合物中的至少1种。

5.根据权利要求1～4的任一项所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，在所述工序（a）中，还混合包含具有双酮结构的化合物的沉淀抑制剂。

6.根据权利要求1～5的任一项所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，在所述工序（a）中，混合所述过渡金属化合物（1）的溶液和所述沉淀抑制剂，接着混合所述含氮有机化合物（2）。

7.根据权利要求1～6的任一项所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述含氮有机化合物（2）在分子中具有选自氨基、腈基、酰亚胺基、亚胺基、硝基、酰胺基、叠氮基、氮丙啶基、偶氮基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基、肟基、重氮基、亚硝基等官能团和吡咯环、卟啉环、咪唑环、吡啶环、嘧啶环、吡嗪环中的1种以上。

8.根据权利要求1～7的任一项所述的催化剂载体的制造方法，其特征在于，所述含氮有机化合物（2）在分子中还具有选自羟基、羧基、醛基、酰卤基、磺基、磷酸基、酮基、醚基和酯基中的1种以上。

9.一种催化剂载体，其特征在于，是采用权利要求1～8的任一项所述的制造方法得到的催化剂载体，构成该催化剂载体的过渡金属元素、碳、氮和氧的原子数比即过渡金属元素：碳：氮：氧为1：x：y：z，其中，0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3。

10.一种催化剂载体，其特征在于，是采用权利要求3所述的制造方法得到的催化剂载体，构成该催化剂载体的过渡金属元素M1、过渡金属元素M2、碳、氮和氧的原子数比即过渡金属元素M1：过渡金属元素M2：碳：氮：氧为（1-a）：a：x：y：z，其中0＜a≤0.5、0＜x≤7、0＜y≤2、0＜z≤3。

11.根据权利要求9或10所述的催化剂载体，其特征在于，采用BET法算出的比表面积为30～400m²/g。

12.一种复合催化剂的制造方法，其特征在于，包括：

（a）混合过渡金属化合物（1）、含氮有机化合物（2）和溶剂，得到热处理物前体溶液的工序；

（b）从所述热处理物前体溶液除去溶剂的工序；

（c）将在所述工序（b）中得到的固体成分残渣在500～1100℃的温度热处理，得到热处理物的工序；和

（d）得到包含所述热处理物和催化剂金属的复合催化剂的工序，

所述过渡金属化合物（1）的一部分或全部是作为过渡金属元素包含周期表第4族或第5族的过渡金属元素M1的化合物，

所述过渡金属化合物（1）和所述含氮有机化合物（2）之中至少一方具有氧原子。

13.根据权利要求12所述的制造方法，其特征在于，所述过渡金属元素M1是选自钛、锆、铌和钽中的至少1种。

14.根据权利要求12或13所述的制造方法，其特征在于，所述过渡金属化合物（1）还包含第2过渡金属化合物，所述第2过渡金属化合物包含选自铁、镍、铬、钴、钒和锰中的至少1种过渡金属元素M2。