[发明专利]增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法

权利要求书

1.增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法按以下步骤实现：一、将掺杂1％～30％过渡金属M掺杂的金属氧化物纳米管按60％～99％的质量比和1％～40％的碳氮源混合，然后加入水与有机溶剂的混合溶液，得混合物；二、将混合物超声波分散1～3h，得混合浆液；三、将混合浆液在40～90℃下干燥，得固体粉末；四、将固体粉末置于管式炉中，在300～800℃及惰性气体保护下加热0.5～3h，即完成直接醇类燃料电池催化剂复合载体的制备；五、按照微波辅助多元醇法沉积Pt粒子，即完成直接醇类燃料电池Pt基催化剂的制备；步骤一中的金属氧化物为CeO₂、TiO₂、ZnO、NiO、Fe₃O₄、V₂O₅、MnO₂、WO₃、MoO₃；步骤一中氮碳源苄胺、乙腈、吡啶、各种离子液体如咪唑型、吡啶型、哌啶型、吗啉型、季胺型；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的加入量占Pt基催化剂质量的10％～30％；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的质量为1～30∶1～30，有机溶剂为异丙醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇、丁三醇或四甲基乙二醇；步骤一中Pt基催化剂为担载型Pt单金属催化剂、担载型Pt-N二元合金催化剂或担载型Pt-N多元合金催化剂，担载型Pt-N二元合金催化剂为担载型Pt-N合金、担载型Pt-N空心球型、担载型Pt基核壳型PtN催化剂或担载型Pt基核壳型NPt催化剂。

2.根据权利要求1所述的增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于步骤一担载型Pt-N二元合金催化剂中N为Fe、Co、Ru、Ni、W、Cr、Mn、Sn、Pb、Au、Ag、Ir、V、Mo或Os。

3.根据权利要求1所述的提高直接醇类燃料电池催化剂稳定性的方法，其特征在于步骤一担载型Pt-N多元合金催化剂中N为Fe、Co、Ru、Ni、W、Cr、Mn、Sn、Pb、Au、Ag、Ir、V、Mo或Os中的几种。

4.根据权利要求2或3所述的增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于步骤一中按质量比将80％的过渡金属掺杂的金属氧化物纳米管和20％的氮碳源混合。

5.增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法按以下步骤实现：将掺杂1％～30％过渡金属M掺杂的金属氧化物纳米管按60％～99％的质量比和1％～40％的碳氮源混合，然后加入水与有机溶剂的混合溶液，得混合物；二、将混合物超声波分散1～3h，得混合浆液；三、将混合浆液置于水热反应釜中，在温度为80～500℃、压力为0.1～5MPa的条件下反应1～48h，然后将产物置于真空干燥箱中干燥，即完成直接醇类燃料电池催化剂复合载体的制备；四、按照微波辅助多元醇法沉积Pt粒子，即完成直接醇类燃料电池Pt基催化剂的制备；步骤一中的金属氧化物为CeO₂、TiO₂、ZnO、NiO、Fe₃O₄、V₂O₅、MnO₂、WO₃、MoO₃；步骤一中氮碳源苄胺、乙腈、吡啶、各种离子液体如咪唑型、吡啶型、哌啶型、吗啉型、季胺型；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的加入量占Pt基催化剂质量的10％～30％；步骤一中水与有机溶剂的混合溶液的质量为1～30∶1～30，有机溶剂为异丙醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、丁二醇、丁三醇或四甲基乙二醇；步骤一中Pt基催化剂为担载型Pt单金属催化剂、担载型Pt-N二元合金催化剂或担载型Pt-N多元合金催化剂，担载型Pt-N二元合金催化剂为担载型Pt-N合金、担载型Pt-N空心球型、担载型Pt基核壳型PtN催化剂或担载型Pt基核壳型NPt催化剂。

6.根据权利要求6所述的增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于步骤一中按质量比将75％的过渡金属掺杂的金属氧化物纳米管和25％的碳源混合。

7.根据权利要求7所述的增强直接醇类燃料电池催化剂稳定性和导电性方法，其特征在于步骤二中混合物超声波分散2h。