[发明专利]一种燃料电池催化剂Pt/ATO及其制备和应用

权利要求书

1.一种燃料电池催化剂Pt/ATO，其特征在于：所述催化剂是以金属氧化物ATO作为催化剂载体，ATO为纳米颗粒，纳米颗粒粒径为3～10nm；Pt为活性组分，其担量为催化剂质量的10～20wt%。

2.按照权利要求1所述的燃料电池催化剂，其特征在于：

金属氧化物ATO为氧化锡锑。

3.一种权利要求1所述的燃料电池催化剂Pt/ATO的制备方法，其特征在于：制备步骤如下，

（1）采用共沉淀法制备得到氧化锡锑ATO载体；

（2）将上述制备的金属氧化物ATO（20～60mg）均匀分散在10～30ml乙二醇溶液中，搅拌1～3h，超声10～30min；

（3）向上述溶液中加入1.7～4.0ml的氯铂酸/乙二醇溶液（Pt含量为3～8mg ml^-1）后，搅拌20～40min，超声20～40min；

（4）滴加氢氧化钠/乙二醇使得整个体系pH为9～13；其中氢氧化钠/乙二醇溶液浓度为1～4M，通入惰性气体搅拌均匀，搅拌时间为10～30min；

（5）采用乙二醇回流法将上述溶液中的Pt还原，冷却至室温后，继续搅拌2～4h；

（6）滴加硝酸使得上述溶液pH为1～2，搅拌1～3h；

（7）将所得悬浊液经离心、洗涤、真空干燥后，得到最终产物Pt/ATO。

4.按照权利要求3所述的燃料电池催化剂Pt/ATO的制备方法，其特征在于：所述催化剂载体ATO是以锡源和锑源为原料，加入4.6ml浓HCl（12mol L^-1）配成酸性混合溶液（Sb/Sn摩尔比为4%～8%），搅拌20～40min后，加入100ml NaOH(1.5mol L^-1)溶液，采用共沉淀方法制得前躯体，再经洗涤、烘干、空气气氛下热处理（温度为300～500℃；时间为1～3h），即得到纳米ATO粉末；所述锡源为SnCl₄·5H₂O，锑源为SbCl₃。

5.按照权利要求3所述的燃料电池催化剂Pt/ATO的制备方法，其特征在于：所述乙二醇还原法为在惰性气氛下高温回流，其中回流温度为120～160OC，惰性气氛为N₂或Ar中的一种或二种，回流时间为1～4h。

6.按照权利要求3所述的燃料电池催化剂Pt/ATO的制备方法，其特征在于：

硝酸溶液浓度为0.01～0.1M；

惰性气氛为N₂或Ar中的一种或二种；

所述真空干燥温度为50～80℃，干燥时间为6～16h。

7.一种权利要求1所述方法制备的燃料电池催化剂Pt/ATO在质子交换膜燃料电池中应用。