[发明专利]一种铂合金催化剂、其制备方法及在燃料电池阴极催化剂的应用

权利要求书

1.一种铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)配制第一还原剂葡萄糖和第一金属组分铂的前驱体的混合溶液；

(2)对混合溶液加热并向其中加入碳载体，升温至80～95℃反应；

(3)加入第二金属组分前驱体，反应；

(4)冷却并分离反应产物；

(5)将反应产物分散到水中，然后加入第二种还原剂，所述第二种还原剂包括乙二醇、甘油、柠檬酸钠、草酸钠、甲酸钠或抗坏血酸中的任意一种或至少两种的组合，升温至80～95℃，反应；

(6)冷却并分离反应产物，得到催化剂前驱体；

(7)煅烧，得到铂合金催化剂。

2.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)包括：配制第一还原剂葡萄糖的水溶液，配制第一金属组分铂的前驱体溶液，将第一金属组分铂的前驱体溶液加入到第一还原剂葡萄糖的水溶液中，得到混合溶液。

3.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合溶液中，葡萄糖的摩尔浓度为0.1～0.7mol/L。

4.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一金属组分铂的前驱体包括氯铂酸、氯铂酸钾、氯亚铂酸钾、六氯代铂酸钠六水合物、氯亚铂酸钠或硝酸铂中的任意一种或至少两种的组合。

5.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)得到混合溶液之后超声处理10～30min。

6.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液pH值在3～10范围内。

7.根据权利要求6所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液pH值在5～9范围内。

8.根据权利要求6所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，使用酸或碱调节混合溶液的pH值，所述酸包括柠檬酸和/或草酸，所述碱包括氢氧化钠、氢氧化钾或氨水中的任意一种或至少两种的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)所述碳载体包括Vulcan XC-72R、Vulcan XC-72、乙炔黑或Ketjen黑中的任意一种或至少两种的组合。

10.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳载体占铂合金催化剂总质量的10～80％。

11.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述加热并加入碳载体为：加热至50～60℃并保温10～30min，加入碳载体，并在此温度下搅拌10～30min。

12.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述反应的时间为2～4h。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)所述第二金属组分前驱体包括Ru、Fe、Co、Ni或Cu的水溶性醋酸盐、硝酸盐、卤化物或络合物中的任意一种或至少两种的组合。

14.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)包括：加入第二金属组分前驱体的溶液，反应2～4h，期间保证不停的搅拌。

15.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)原料全部加入后，金属总浓度为10～50mmol/L，总的金属前驱体与葡萄糖的摩尔比为1:5～1:35。

16.根据权利要求1所述的铂合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(4)包括：将反应产物冷却至室温，然后抽滤分离，保留滤饼。