[发明专利]一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法，属于Pt基合金催化剂技术领域。 

背景技术

在当今时代，能源问题已经成为世界各国面临的挑战之一。许多新型高能高效的能源储存转换技术，例如太阳能电池、燃料电池、超级电容器等以及各种高催化活性的催化剂材料、电极材料已经被科学家广泛关注，并在一定程度上取得了较好的研究进展。在诸多关于新能源的课题中，直接甲醇燃料电池凭借其高能量输出、不产生有害副产物引起了科学家们的浓厚兴趣。铂是一种具有很高的化学稳定性和催化活性的贵金属元素，在电化学催化领域，Pt作为催化剂有着非常好的催化活性表现，其中铂黑、铂碳已经被广泛的商业应用。但是Pt颗粒容易发生团聚，易发生碳中毒现象：CO在催化剂表面的吸附远强于氢，因此催化剂上吸附氢的活性位会被CO所占据，从而对氢的电氧化反应造成阻碍，实验结果表明，即使氢气中CO的浓度低至10^-5也会导致严重的阳极极化现象，使电池的性能严重下降，并且Pt金属昂贵的价格，由于以上种种原因的存在，严重限制单金属Pt在催化剂方面的应用。为了提高催化活性和抗毒化性能，科学工作者们进行了大量的的研究，发现通过引入Au，Ru，Pa等金属与Pt形成合金结构能够非常有效的提高Pt的抗毒性，因此，多元Pt基合金催化剂的相关研究备受关注。 

目前广泛研究的Pt基合金主要有Pt-Au、Pt-Pd、Pt-Ag、Pt-Ru、Pt-Ni等。多元金属催化剂一般通过共沉积、电化学还原、高温合金化等方法得到合金催化剂，或者通过在金属表面修饰其它原子方法形成催化剂。这类催化剂大都以Pt为主体。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 

(1).制备高催化活性的Pt-Ru合金催化剂：称取一定质量的氯铂酸、水合三氯化钌、双亲嵌段共聚物P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)、去离子水、无水乙醇，按照质量比H₂PtCl₆·6H₂O：RuCl₃·nH₂O：P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)：H₂O：C₂H₅OH=7:x:y:7:50，RuCl₃·nH₂O含量的取值范围为x=0.5-3,P123含量的取值范围为y=15-28混合搅拌均匀，使得乙醇充分挥发形成溶致液晶； 

(2)配制0.1mol/L的抗坏血酸水溶液作为还原剂，将还原剂滴加到溶致液晶中，在40KHz的超声水浴环境下反应1小时，反应物全部变黑之后取出，用去离子水洗涤、离心3-5次，将沉淀物在180℃煅烧4小时，即可得到高催化活性的Pt-Ru合金催化剂。 

进一步，超声水浴的温度为18-25。℃ 

上述方法制备得到的高催化活性的Pt-Ru合金催化剂。 

具体的，一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 

(1).按照质量比为氯铂酸(H₂PtCl₆·6H₂O)：水合三氯化钌(RuCl₃·nH₂O,Ru质量分数为40%)：双亲嵌段共聚物P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)：H₂O：C₂H₅OH=7:x:y:7:50，RuCl₃·nH₂O含量的取值范围为x=0.5-3,P123含量的取值范围为y=15-28称取H₂PtCl₆·6H₂O、RuCl₃·nH₂O、P123(EO₂₀PO₇₀EO₂₀)、去离子水、无水乙醇；