[发明专利]燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂，由载体和活性组分构成，其质量百分比组成为：载体碳：70-85％，铂：10-20％，铜：2.5-7.5％，钴：2.5-7.5％，所述活性组分为结构有序的铂钴铜合金，其结构为面心四方。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂，其特征在于：所述载体碳为XC-72炭黑。

3.一种燃料电池用碳载铂钴铜催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)在少量去离子水中加入碳粉、可溶性铜盐、钴盐和铂盐，使得混合溶液中的碳、铂离子、铜离子、铁离子的质量比为(70-85):(10-20):(2.5-7.5):(2.5-7.5)，磁力搅拌、超声分散，使混合溶液混合均匀，得到混合溶液；

(2)将步骤(1)得到的混合溶液烘箱干燥，然后研磨成粉末；

(3)将步骤(2)中的粉末在氢气和氩气混合气体条件下，利用管式炉进行高温还原，得到碳载合金铂钴铜催化剂；

(4)将步骤(3)中的碳载合金钯铜铁催化剂在氢气和氩气混合气体条件下，用管式炉进行高温退火，得到有序结构的碳载铂钴铜催化剂。

4.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(1)中，碳、铂离子、铜离子、铁离子的质量比为80:15:2.5:2.5。

5.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的可溶性铜盐为氯化铜，钴盐为氯化钴，铂盐为氯铂酸，所述的炭粉为XC-72导电炭黑。

6.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的超声分散在室温下进行，超声分散时间为0.5～2h。

7.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述磁力搅拌时间为5～10min。

8.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(1)中，在80mg碳粉中加入10毫升去离子水。

9.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(2)中，烘箱干燥温度为60℃，干燥时间为22～26h。

10.根据权利要求3所述的燃料电池用碳载有序铂钴铜催化剂制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的氢气为5％H₂/95％Ar的混合气体，还原温度为200℃，时间为2小时，步骤(4)中，所述的氢气为5％H₂/95％Ar的混合气体，退火温度为700℃时间为2h。