[发明专利]一种低铂修饰碳载钌纳米颗粒的制备方法及其应用

摘要

本发明涉及一种低铂修饰碳载钌纳米颗粒的制备方法及其应用，属功能材料领域。即将RuCl₃完全溶于乙二醇溶液中，加入活性炭，超声搅拌后用NaOH的乙二醇溶液调节pH，再油浴反应、真空抽滤、水洗、丙酮润洗，直到滤液没有氯离子后，真空干燥得Ru/C；后将Ru/C置于180℃氢气氛中除去Ru表面的氧化物后，再在氩气保护下，冷却至50℃，再加入含有K₂PtCl₄的HClO₄溶液，搅拌、过滤、水洗，再升温后真空干燥12h，即得本发明的铂修饰碳载钌纳米颗粒。本发明的Ru纳米颗粒表面上修饰Pt，从而降低二元催化剂中Pt的含量，同时兼具PtRu合金催化剂的优点，能直接用做直接甲醇燃料电池阳极催化剂。

主权项

1、一种低铂修饰碳载钌纳米颗粒的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)、Ru/C的制备按RuCl3与乙二醇按质量体积比(g/L)为1∶3将RuCl3完全溶于乙二醇溶液中，再加入活性炭，超声搅拌，控制超声搅拌速率为500r/min，超声搅拌时间30min，后再用浓度为2mM NaOH的乙二醇溶液调节pH＝4，170℃油浴反应3h；油浴反应后控制温度为50℃的条件下真空抽滤，再用去离子水水洗3次后，再用浓度为99.7％的丙酮溶液润洗，直到滤液没有氯离子后，70℃真空干燥12h得到Ru/C；其中加入的活性炭与RuCl3质量比为2∶1；(2)、在Ru/C表面采用自发沉积法修饰Pt将步骤(1)得到的Ru/C置于在180℃氢气氛中2h，再在常压，氩气保护下，冷却至50℃，再加入含有1mM K2PtCl4的0.1MHClO4溶液，搅拌，控制搅拌转速为500r/min，搅拌时间为15～16h后；真空抽滤，用去离子水水洗3次，再升温至70℃，真空干燥12h，即得本发明的低铂修饰碳载钌纳米颗粒；其中加入的1mM K2PtCl4的0.1M HClO4溶液的量按Ru/C与1mM K2PtCl4的0.1M HClO4溶液的质量体积比为20mg∶12ml。