[发明专利]一种燃料电池用单分散核壳纳米催化剂的制备方法有效

专利信息
申请号: 201711213907.6 申请日: 2017-11-28
公开(公告)号: CN109841856B 公开(公告)日: 2021-04-09
发明(设计)人: 邵志刚;曹龙生;唐雪君;秦晓平;杨丽梦;衣宝廉 申请(专利权)人: 中国科学院大连化学物理研究所
主分类号: H01M4/92 分类号: H01M4/92;B82Y30/00
代理公司: 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002 代理人: 马驰
地址: 116023 辽宁省*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 燃料电池 分散 纳米 催化剂 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种燃料电池用单分散核壳纳米催化剂的制备方法,

其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

(1)制备铁、钴或镍金属纳米颗粒: 一定温度下将还原剂配成溶液,铁、钴或镍金属前驱体加入还原剂配成的溶液,反应得到铁、钴或镍金属纳米颗粒;

(2)用铁、钴或镍金属纳米颗粒做晶核制备核壳纳米颗粒: 向步骤(1)的反应体系中加入铁、钴或镍中的一种可溶性金属盐和铂的可溶性金属盐,反应得到核壳纳米颗粒;

(3)将核壳纳米颗粒担载到载体上:向步骤(2)的反应体系中加入载体超声震荡,并于40-100℃温度下搅拌1-12小时,冷却、离心、洗涤、干燥即得担载的核壳纳米颗粒催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的还原剂为硼氢化钠或水合肼中一种或两种,铁、钴或镍金属前驱体为该金属的硫酸盐、硝酸盐或卤化物中的一种或两种以上,溶剂为水、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或两种以上。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中的铁、钴或镍金属前驱体与还原剂的摩尔比为1:1-1:100,铁、钴或镍金属前驱体在溶液中的浓度为0.01mM-100mM,反应温度为50-150℃,反应时间为10-600分钟。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中金属盐为铁、钴或镍的硫酸盐、硝酸盐、卤化物或络合物中的一种或两种以上。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的铁、钴或镍金属盐与铂的金属盐的摩尔比为10:1-1:10,步骤(2)中的反应温度为50-150℃,反应时间为10-600分钟。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中的载体为活性碳、碳纳米管、石墨烯、碳化钨或铟锡氧化物中的一种或二种以上,并且加入载体的质量为步骤(2)中加入的铂金属前驱体中铂金属元素质量的0.5-5倍;反应温度为60-90℃;反应时间为5-10小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(2)中制备得到核壳纳米颗粒的尺寸为1-4 nm。

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