[发明专利]超薄金属氧化物限域制备燃料电池用Pt基有序合金催化剂的方法

权利要求书

1.一种超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，包括以下步骤：

1）制备含Pt无序合金并将其担载于碳载体上，获得Pt基无序合金催化剂；

2）将所得Pt基无序合金催化剂置于原子层沉积系统，通入金属前驱体使其吸附于Pt基无序合金催化剂上，吹扫去除多余金属前驱体后，通入反应性气体将金属前驱体经反应转化为金属氧化物，再吹扫去除多余反应性气体；

3）按步骤2）交替通入金属前驱体与反应性气体一定次数，以沉积出一定厚度的金属氧化物保护层；

4）在还原性气氛下进行高温有序化处理，待冷却至室温后得到小尺寸的Pt基有序合金催化剂。

2.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤1）所述含Pt无序合金中除Pt外的金属为钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、钼、铱、镁、锡中的至少一种，各金属的原子数之比为1。

3.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤1）中所述Pt基无序合金催化剂中Pt的担载量为5wt%-80wt%。

4.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤2）所述金属前驱体为钛、锡、锆、铝、钽、钼、银、铪中至少一种的有机配合物，其通入的脉冲范围为10ms-10s。

5.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤2）吹扫所用气体为惰性气体，其气体流量范围为5sccm-200sccm。

6. 根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤2）所述反应性气体为水蒸汽或等离子氧气，所述反应的温度为125℃-300℃，压强为30 mTorr-2 Torr。

7.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤3）交替通入金属前驱体与反应性气体的次数为1-40次；所得金属氧化物保护层的厚度为0.1nm-4nm。

8.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，步骤4）所述还原性气氛为氢气与惰性气体的混合气，其中，氢气的体积含量为1%~100%；所述高温有序化处理的温度为300-1000℃，时间为1-10h。

9.根据权利要求1所述的超薄金属氧化物限域制备Pt基有序合金催化剂的方法，其特性在于，所得Pt基有序合金催化剂的尺寸为3.8nm。

10.一种如权利要求1所述方法制备的Pt基有序合金催化剂在制备燃料电池中的应用。