[发明专利]一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将碳布在氮气气氛下退火处理，然后在丙酮溶液中浸泡10~20min；

（2）将六水合硝酸镍与柠檬酸加入无水乙醇中，置于水浴中搅拌，制成透明溶胶；其中，六水合硝酸镍20~30重量份、柠檬酸10~15重量份、无水乙醇55~70重量份；

（3）将步骤（1）处理后的碳布浸入溶胶中，抽真空至碳布表面不再冒泡，保持一定时间，使胶体进入碳布的孔隙中；

（4）将碳布取出，洗净、干燥，高温焙烧，制得表层负载氧化镍纳米线的碳布；

（5）将表层负载氧化镍纳米线的碳布在磁场作用下进行退火处理，使氧化镍纳米线在碳布表层形成纳米氧化镍阵列；

（6）以硼酸盐溶液为缓冲液，通过氧化极化使得镍在氧化镍处发生电化学氧化，形成镍离子，与硼酸根离子通过静电吸引相互作用发生硼酸镍的原位沉积，同时不断暴露出新的氧化镍，使氧化镍纳米线转变为多孔非晶态硼酸镍纳米阵列，制得用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂。

2.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述退火处理的温度为450~550℃，时间为3~5h。

3.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述水浴的温度为60~80℃。

4.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述保持时间为40~50min。

5.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述高温焙烧的温度为380~450℃，时间为2~3h。

6.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述磁场的强度为8~10T。

7.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述退火处理的温度为500~600℃，时间为2~4h。

8.根据权利要求1所述一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述硼酸盐溶液的质量浓度为30~40%，硼酸盐为硼酸钠、硼酸钾中的至少一种。

9.权利要求1~8任一项所述制备方法制备得到的一种用于制备燃料电池用氢的三维阵列催化剂。