【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种燃料电池催化剂及其载体的制备方法和应用，属于催化剂制备。
技术介绍
1、燃料电池是一种将化学能直接转换为电能的装置，当采用氢气为燃料时，为氢燃料电池。氢燃料电池技术日益成熟，已处于商业化应用前期，已经应用于电动自行车、移动式电源、物流车、乘用车、重卡、船舶、电站等。
2、氢燃料电池商业化不仅面临成本和寿命的问题，采用来源广泛的氢也是其商业化应用的关键因素之一。目前全球生产的氢气中只有不到5％来自电解水(gabriel b,tiagoa,telmo l,et al.int.j.hydrogen energy,2020,45:7313-7338)。采用煤、天然气、醇类经重整制氢是工业制氢的主要方法，这样生产的氢气往往含有一些杂质气体，如一氧化碳(co)、硫化氢(h2s)、二氧化碳(co2)、微量氨气(nh3)、氮气(n2)等。同时，不同的工业副产氢中也含有不同的杂质气体。然而氢燃料电池采用的铂基催化剂非常容易被毒化，其中最典型的氢气中杂质为co和h2s，即使几个ppm的co或h2s也能使催化剂中毒失活(st-pierrej.electrochim.acta,2010,(55):4208-4211；mohtadi r,lee w k,cowan s,etal.electrochemical and solid state letters,2003,6(12):a272-271)。开发抗毒化催化剂是燃料电池能充分利用来源广泛的氢气的最重要的策略和方法之一。
3、目前ptru合金催化剂(ianni
4、另一方面，有研究表明复合金属氧化物能提升催化剂抗co毒化性能，比如rusn-tio2催化剂(ruixiang wang,xiamen university,2020)、还原型tio2负载纳米pt催化剂pt/h-tio2(han jin,zhiyou zhou,qiang wang,j.electrochemistry 20(2)(2014)6)、ceo2量子点与商用pt/c混合形成的催化剂ceo2-pt/c-qds(hao su,wei gao,lanqing li,hongxing yuan,dan wen,acs sustainable chem.eng.11(2023)12317-12325)、ptmo合金表面形成moox-1氧化层催化剂ptmo/moox-1/c(heng luo,kai wang,fangxu lin,lv fan,et.al.adv.mater.35(29)(2023)2211854)。然而氧化物电子导电性差，大部分催化剂采用与碳混合的方式，或在碳上负载氧化物的方式，以提升复合氧化物催化剂的电子电导率。
5、lopes等(thiago lopes,valdecir a.paganin,ernesto r.gonzalez,j.powersources 196(2011)6256-6263)、eun-kyung lee等(eun-kyung lee,et.al.trans.koreanhydrogen and new energy soc.27(6),2016,670-676)探讨了h2s对燃料电池的毒化作用，对于抗h2s毒化的催化剂，目前报道很少，也几乎没有复合氧化物，利用氧化物性质，提升催化剂耐h2s毒化的报道。厦门大学孙世刚团队提出在催化剂表面包覆多孔阻挡层，不仅能有效地提升催化剂耐co毒化性能，也能有效提升催化剂耐h2s毒化的性能(wanget.al.energy&environmental sci.11(2),2018,33-36；wang et al.j am chem soc.144(21),2022,9292-9301)，通过空间位阻效应实现对h2的选择性氧化，是一种普适性是抗毒化策略。
6、采用金属氧化物复合导电载体的方法，既提升金属氧化物复合催化剂电导率，同时也提升催化剂抗毒化性能。提高金属氧化物在导电载体上的分散均匀性，是进一步提升金属氧化物复合催化剂抗毒化性能的关键因素之一。本专利技术在制备纳米氧化物的同时，一步将纳米氧化物均匀沉积在纳米导电载体表面，可实现纳米金属氧化物均匀分散在导电载体上，提升复合载体导电率。且在纳米导电载体表面负载不同形貌氧化物，进一步提升了催化剂的抗毒化性能。催化剂不仅表现出良好的抗co毒化性能，同时还表现出良好的抗h2s毒化性能。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种抗毒化铂基燃料电池催化剂的制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种用于抗毒化的铂基催化剂，采用纳米导电载体与无机氧化物形成复合载体，然后在其上负载贵金属和/或贵金属合金得到；
4、所述催化剂中，贵金属的占比为10-70wt％；优选为20-60wt％；更优选为35～60wt％；所述贵金属包括以下组中的元素：pt、pd、au、ag、ru；
5、所述复合载体中，无机氧化物占比1-70wt％；
6、在一些优选地实施方案中，所述贵金属选自以下组中的任一者或至少两者的组合：pt、pd、au、ag、ru；
7、所述贵金属合金选自ptm合金；其中，所述m选自过渡金属；所述m选自以下组中的任一者或至少两者的组合：fe、co、ni、cu、sn；
8、所述贵金属合金还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于抗毒化的铂基催化剂，采用纳米导电载体与无机氧化物形成复合载体，然后在其上负载贵金属和/或贵金属合金得到；
2.一种权利要求1所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1)水热合成的步骤如下：
4.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1-1)中，盐溶液的浓度为0.001-1mol/L。
5.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1-3)中，氢氧化钠或氢氧化钾溶液的浓度0.01-25mol/L，碱液体积与盐溶液体积比为0.1-0.9。
6.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1-3)中，溶液A和B混合均匀后搅拌0.1-2小时，转入水热反应釜中，50-200℃反应8-48小时。
7.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1-4)中，热处理的温度200-900℃，热处理的时间0.1-8小时。
8.一种权利要求1所述的
...【技术特征摘要】
1.一种用于抗毒化的铂基催化剂，采用纳米导电载体与无机氧化物形成复合载体，然后在其上负载贵金属和/或贵金属合金得到；
2.一种权利要求1所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1)水热合成的步骤如下：
4.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤1-1)中，盐溶液的浓度为0.001-1mol/l。
5.根据权利要求3所述的用于抗毒化的铂基催化剂的制备方法，所述步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾蓉，米菁，郝雷，韩雪，
申请(专利权)人：有研工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。