[发明专利]一种铂‑核壳结构碳复合电催化剂的制备方法及应用

摘要

本发明提供一种铂‑核壳结构碳复合电催化剂的制备方法及应用。在含有表面活性剂的憎水性溶剂中加入核壳结构碳非贵金属电催化剂作为载体，铂盐水溶液作为金属前驱体，在室温下搅拌，使其发生相转移，除去水相，剩余溶液加水稀释，在大于500转/分钟的搅拌速度下，加入硼氢化钠或其水溶液，反应4分钟以上，纯化，得到铂‑核壳结构碳复合电催化剂。本发明将铂基电催化剂与非贵金属电催化剂相结合得到复合电催化剂，两种活性位的相互作用使得复合电催化剂具有很好的氧气还原活性，可用于质子交换膜燃料电池。

主权项

一种铂‑核壳结构碳复合电催化剂的制备方法，其特征在于以下步骤：1)将卟啉完全溶于有机溶剂中，其中，卟啉在有机溶剂中的浓度为0.1‑10mmol/L，加入炭黑，超声分散后，蒸干溶剂，在500‑1100℃下的载气中焙烧0.5‑3小时，冷却至室温；加入0.1‑8mol/L的酸性水溶液，在50‑90℃的水浴中回流2‑12小时后，抽滤，去离子水洗至中性，烘干，得到核壳结构碳非贵金属电催化剂；所述的卟啉与炭黑的质量比为1：0.1～10；2)将表面活性剂溶解到有机溶剂中，其中，表面活性剂在有机溶剂中的摩尔浓度为5‑50mmol/L，加入壳结构碳非贵金属电催化剂作为载体，超声分散10‑60分钟，再加入5‑80mmol/L的铂化合物水溶液，在室温下搅拌30‑120分钟，静置，分液去除水相，将剩余溶液加水稀释2‑20倍，在大于500转/分钟的搅拌速度下，加入硼氢化钠或其水溶液，反应4分钟以上，蒸发去除有机溶剂后，去离子水抽滤、洗涤、真空干燥，得到铂‑核壳结构碳复合电催化剂；所述的反应体系中硼氢化钠的摩尔浓度为10‑500mmol/L；所述的铂化合物为氯铂酸、氯亚铂酸、氯铂酸盐、氯亚铂酸盐中的一种或两种以上的混合物。