[发明专利]一种以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，包括有以下步骤：

1）将硝酸钴，2-氨基对苯二甲酸和三乙烯二胺分散在N,N-二甲基甲酰胺中形成MOF前驱体混合溶液；所述的硝酸钴，2-氨基对苯二甲酸和三乙烯二胺的摩尔用量比为1:( 0.7-1.5):(0.3-0.7)；

2）将上述混合溶液转移到密闭容器中利用溶剂热法制备MOF，将MOF沉淀物离心洗涤后，真空烘干获得MOF粉末备用；所述溶剂热法的合成条件为在烘箱中于110-130℃静置24-48h后自然冷却至室温；

3）将MOF粉末加入到氯铂酸钠或氯铂酸溶液中搅拌溶解后，于0-10℃环境下静置12h以上，然后离心洗涤，真空烘干得到浸渍了Pt的MOF材料备用；

4）将步骤3）所得产物在惰性气氛下进行高温处理并酸洗，最后将产物离心洗涤、烘干，研磨后得低Pt载量燃料电池催化剂。

2.根据权利要求1所述的以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）所用的氯铂酸钠或氯铂酸溶液为浓度为0.01-0.2mol/L的氯铂酸钠的乙醇溶液。

3.根据权利要求1所述的以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述惰性气氛为氮气或氩气，所述的高温处理是在氮气或氩气保护气氛下将浸渍了Pt的MOF材料在管式炉中以1-5℃/min的升温速率从室温升至700-1000℃，热处理2-5h后自然冷却至室温。

4.根据权利要求1所述的以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，步骤4）中所述的酸洗为将热处理后的产物在0.5mol/L的硫酸水溶液中60-80℃条件下搅拌12h以上。

5.根据权利要求1所述的以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述的低Pt载量燃料电池催化剂中Pt的粒径分布在2-4nm，贵金属Pt含量为2%-10wt.%。

6.根据权利要求1所述的以MOF为模板的低Pt载量燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，所述低Pt载量燃料电池催化剂由Pt纳米颗粒和碳化后的MOF碳载体构成，Pt纳米颗粒均匀分散在碳材料中。