[发明专利]一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法

权利要求书

1.一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于以氮掺杂碳材料(氮掺杂球形碳黑、氮掺杂碳纳米管、氮掺杂石墨烯、氮掺杂碳纳米角)为载体，利用一种超声辅助法高效地将硼(B)原子内嵌于钯(Pd)纳米晶格内部进而形成钯-硼纳米合金并以其为催化活性中心，在室温下宏量合成一种可用作甲醇、乙醇、乙二醇、甘油等直接醇类燃料电池的阳极反应的高活性且耐毒的电催化剂。

2.权利要求1所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备氮掺杂碳材料载体；

(2)将载体超声分散后，在持续搅拌和超声条件下滴加Pd前驱体溶液，通过滴加含硼还原剂共还原的方法得到氮掺杂碳材料载体负载钯-硼纳米合金催化剂。

3.如权利要求2所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(1)的具体步骤为：适量碳材料超声分散后加入氮源，搅拌均匀后转移至水热釜反应，得到氮掺杂碳材料载体。

4.如权利要求2或3所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(1)提到的氮源可以为尿素、氨水、乙二胺中的任一种。

5.如权利要求2或3所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(1)提到的碳材料载体可以为球形炭黑、碳纳米管、石墨烯、碳纳米角中的任一种或多种复合碳材料。

6.如权利要求2所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤为：在持续搅拌和超声条件下滴加质量分数为7-15％的Pd前驱体溶液，滴加硼质量分数为3-8％的含硼还原剂，在0-100℃条件下反应0.5-3小时，得到氮掺杂碳材料载体负载钯-硼纳米合金催化剂。

7.如权利要求2所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(2)提到的Pd源可以为氯化钯、氯钯酸、氯钯酸钾、氯钯酸钠、氯钯酸铵及其它钯盐或乙酰丙酮钯等有机配位化合物中的任一种。

8.如权利要求2所述的一种基于超声辅助合成直接醇类燃料电池阳极催化剂的方法，其特征在于，所述步骤(2)提到的硼源可以为硼氢化钠、硼氢化钾、氨基硼烷及其衍生物、芳基硼烷及其衍生物等含硼还原剂中的任一种。