[发明专利]一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于，通过铂盐与钴盐在有机溶剂中形成Pt/Co有机络合物，在磁场作用下，钴被磁化，带动络合物基团分散在种晶颗粒周围，通过高温热处理形成铂钴合金阵列结构，制得铂钴合金催化剂，制备的具体步骤如下：

（1）将经过种晶处理的基底材料置于有机溶剂中，然后加入铂盐与钴盐，搅拌均匀，再加入络合剂，使铂盐与钴盐在有机溶剂中形成Pt/Co有机络合物；

（2）在磁场作用下缓慢搅拌一定时间，钴被磁化并带动络合物基团分散在基底材料的种晶颗粒周围；

（3）将基底材料取出，置于马弗炉中，然后在氩气保护下通入氢气进行预烧和烧结，通过高温热处理形成铂钴合金阵列结构，同时络合物基团碳化形成碳包覆层；

（4）烘干，制得负载于基底材料表面的阵列结构的铂钴合金催化剂。

2.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述各原料的重量份为，基底材料12~15重量份、有机溶剂69~78重量份、铂盐4~6重量份、钴盐5~8重量份、络合剂1~2重量份。

3.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述有机溶剂为三氯乙烯、乙烯乙二醇醚、三乙醇胺、乙腈中的一种。

4.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述铂盐为硝酸铂、氯铂酸、四氯化铂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述钴盐为氯化钴、溴化钴、碳酸钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。

6.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述络合剂为酒石酸、庚糖酸盐、葡萄糖酸钠、海藻酸钠、氨三乙酸钠、乙二胺四乙酸钠中的至少一种。

7.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述磁场的强度为0.2~0.3T，搅拌速度为80~100r/min，时间为30~40min。

8.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述预烧的温度为200~300℃，时间为20~30min。

9.根据权利要求1所述一种具有阵列结构的燃料电池铂钴合金催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述烧结的温度为500~600℃，时间为90~120min。

10.权利要求1~9任一项所述制备方法制备得到的铂钴合金催化剂。