[发明专利]一种碳纤维负载金属催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种碳纤维负载金属催化剂及其制备方法和应用，采用石墨烯纳米带，多臂碳纳米管，石墨烯等材料为石墨化模板基添加剂，通过静电纺丝，湿法纺丝方法，以及高温碳化方法，得到高石墨化程度，高导电率的复合碳纤维，其模板基添加剂优选量为0.5～5wt％，并以此高石墨化复合碳纤维作为催化剂的载体，还原得到一种燃料电池用金属/碳纳米纤维催化剂，该催化剂初始电化学活性表面积高，抗CO毒性强，在30分钟的计时电流法测试中电流密度衰减较小，表现出更高的电化学活性，更高的电流密度和更优越的电化学稳定性，另外该高石墨化碳纤维为载体的催化剂表现出极高的耐久性。

主权项

一种碳纤维负载金属催化剂，其特征在于，该催化剂由碳纤维、石墨化添加剂、金属颗粒按质量比为100：0.01：0.01～100：50：90混合得到，所述的碳纤维的直径为为50nm～5μm，孔隙率为20～80％，比表面积为2～2500m2g‑1，孔容为0.1～15mL g‑1；所述的石墨化添加剂为石墨化程度高的碳材料，选自氧化石墨烯纳米带、单臂，双臂或者多臂碳纳米管、氧化石墨烯、石墨烯纳米片或石墨烯纳米球中的一种或几种，所述的金属颗粒为直径0.1～50nm的过渡金属、镧系金属、锕系金属中的单一金属、金属合金、金属氧化物、金属盐中的一种或几种的混合物。