CN102357362A - 一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是针对现有燃料电池铂基催化剂易硫化物中毒的缺点,提供一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法。本发明首先通过化学吸附将钼酸盐吸附在功能化Vulcan XC-72碳粉上,在氮气或氩气气氛保护下焙烧得到MoO3/C,然后采用化学还原的方法将铂负载在MoO3/C上,利用MoO3与Pt之间的协同效应来改变Pt的电子构型,使铂具有较高的抗硫化物中毒能力。本发明方法简单易行,生产成本低廉,采用本发明制备的催化剂可应用于以质子交换膜为电解质的燃料电池。用本发明制造的燃料电池,广泛应用于电动汽车,各种航天器,便携式电子设备,如摄像机,笔记本电脑,电动玩具等。
Description
一、技术领域:
本发明属于燃料电池技术领域,特别涉及一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法。
二、背景技术:
燃料电池具有能量转换效率高、环境友好、室温快速启动等优点,被认为是未来电动汽车及其它民用场合最有希望的化学电源。目前为止最有效的燃料电池阴极催化剂依然是铂类催化剂,然而一氧化碳、硫化物等毒性气体易使铂类催化剂中毒,导致催化剂失活。一氧化碳可以通过净化装置去除,而硫化物的净化则很难实现,铂类催化剂易中毒问题无法避免,严重阻碍了燃料电池的商业化进程。因此,提高催化剂抗硫化物中毒具有重要意义。
国内外针对燃料电池催化剂抗硫化物中毒鲜有研究。文献[J.Power Sources 2011,196:3722-3728]通过在含氯铂酸的硫酸溶液中电化学沉积的方法,将纳米铂和多晶铂分别沉积在铂炭电极上,制备纳米铂和多晶铂修饰的催化剂电极。该方法所制备的催化电极表现出一定的抗硫化物中毒性;然而,该方法所制备的纳米Pt颗粒较大、氧还原催化活性低,没有展现出适用于商业化燃料电池的抗SO2中毒性能。
三、发明内容:
本发明的目的是针对现有燃料电池铂基催化剂易硫化物中毒的缺点,提供一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法。本发明首先通过化学吸附将钼酸盐吸附在功能化Vulcan XC-72碳粉上,在氮气或氩气气氛保护下焙烧得到MoO3/C,然后采用化学还原的方法将铂负载在MoO3/C上,利用MoO3与Pt之间的协同效应来改变Pt的电子构型,使铂具有较高的抗硫化物中毒能力。
本发明的目的是这样实现的:一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其具体方法步骤包括
(1)碳载体的功能化
称取1克市售Vulcan XC-72碳粉,加入150毫升体积比为1∶4的30%过氧化氢和浓硫酸的混合溶液中,超声搅拌3小时后,用超纯水稀释,静置24小时后滤出上层清液,经多次离心洗涤,烘干,研磨后得到功能化Vulcan XC-72碳粉。
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶钼酸盐的质量比为1∶0.01~0.1称取步骤(1)所得的功能化Vulcan XC-72碳粉和钼酸盐,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌12~24小时后,在60~95℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气或氩气气氛100~180℃下保持30~60分钟,然后继续升温至350~450℃并保持4~8小时,冷却后得到MoO3/C催化剂。
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1~3∶1~10称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌8~17小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至8~11,继续超声搅拌10~30分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在120~160℃条件下反应4~8小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下50~80℃干燥5~24小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
其中所述钼酸盐为钼酸铵、氯化钼、钼酸的其中之一。
本发明的优点在于利用MoO3与Pt之间的协同效应,改变Pt的电子构型,提高催化剂的抗硫化物中毒性能,从而克服了燃料电池铂基催化剂易硫化物中毒的缺点,突破了燃料电池抗中毒技术难题。
本发明方法简单易行、生产成本低廉,采用本发明制备的Pt-MoO3/C催化剂可应用于以质子交换膜为电解质的燃料电池,如氢氧质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池的催化剂。本发明所制得的Pt-MoO3/C催化剂具有与英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂相比,具有更优异的抗硫化物中毒性能和氧还原催化活性。
四、附图说明:
图1为实施例1制备的Pt-MoO3/C催化剂放大倍数为100000倍时的高分辨透射电子显微镜(TEM)图。
图2为实施例2所制备的Pt-MoO3/C催化剂和对比试验英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C(铂质量百分比40%)催化剂中毒前后的氧还原线性扫描曲线。
图中:曲线1是英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液为电解液,催化剂中毒前的氧还原线性扫描曲线。
曲线2是英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸和0.5豪摩尔/升的亚硫酸钠混合水溶液为电解液,催化剂中毒的氧还原线性扫描曲线。
曲线3是实施例2制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液为电解液,催化剂中毒前的氧还原线性扫描曲线。
曲线4是实施例2制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸和0.5豪摩尔/升的亚硫酸钠混合水溶液为电解液,催化剂中毒的氧还原线性扫描曲线。
图3为实施例3所制备的Pt-MoO3/C催化剂和对比试验英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C(铂质量百分比40%)催化剂中毒前后的氧还原线性扫描曲线。
图中:曲线1是英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液为电解液,催化剂中毒前的氧还原线性扫描曲线。
曲线2是英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸和0.5豪摩尔/升的亚硫酸钠混合水溶液为电解液,催化剂中毒的氧还原线性扫描曲线。
曲线3是实施例3制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液为电解液,催化剂中毒前的氧还原线性扫描曲线。
曲线4是实施例3制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,以氧气饱和0.5摩尔/升硫酸和0.5豪摩尔/升的亚硫酸钠混合水溶液为电解液,催化剂中毒的氧还原线性扫描曲线。
图4为实施例4所制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为50毫伏/秒条件下,在氮气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液中,催化剂中毒前后的循环伏安曲线。
图中:曲线1是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之前的循环伏安图。
曲线2是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之后第二圈的循环伏安图。
曲线3是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之后第十圈的循环伏安图。
曲线4是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之后第五十圈的循环伏安图。
图5为实施例4所制备的Pt-MoO3/C催化剂为工作电极,银/氯化银电极为参比电极,铂环为对电极,扫描速度为2毫伏/秒条件下,在氧气饱和0.5摩尔/升硫酸水溶液中,催化剂中毒前后的氧还原线性扫描曲线。
图中:曲线1是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之前的氧还原线性扫描曲线。
曲线2是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之后经过50圈循环伏安扫描后的氧还原线性扫描曲线。
曲线3是实施例4制备的Pt-MoO3/C催化剂中毒之后的氧还原线性扫描曲线。
五、具体实施方式:
下面结合具体实施方式,进一步说明本发明。
实施例1、
(1)碳载体的功能化
称取1克市售Vulcan XC-72碳粉,加入150毫升体积比为1∶4的30%过氧化氢和浓硫酸的混合溶液中,超声搅拌3小时后,用超纯水稀释,静置24小时后滤出上层清液,经多次离心洗涤,烘干,研磨后得到功能化Vulcan XC-72碳粉。
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶钼酸铵质量比为1∶0.05称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和钼酸铵,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌12小时后,在80℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气气氛180℃下保持30分钟,然后继续升温至350℃并保持6小时,冷却后得到MoO3/C催化剂。
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1∶10称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌17小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至8,继续超声搅拌20分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在140℃条件下反应4小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下50℃干燥10小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
(4)Pt-MoO3/C催化剂的透射电子显微镜测试
称取2毫克第(3)步所制得的Pt-MoO3/C催化剂加入到10毫升无水乙醇溶液中超声振荡10分钟分散均匀后,用铜网在溶液中捞取30次,红外灯下烘干后再捞取一遍,烘干后进行高分辨透射电镜测试,测试结果如图1所示。
实施例2、
步骤(1)同实施例1中步骤(1)。
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶氯化钼质量比为1∶0.01称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和氯化钼,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌15小时后,在60℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氩气气氛120℃下保持60分钟,然后继续升温至450℃并保持8小时,冷却后得到MoO3/C催化剂。
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶3∶1称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌10小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至11,继续超声搅拌30分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在120℃条件下反应8小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下80℃干燥5小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
(4)Pt-MoO3/C催化剂中毒前后氧还原线性扫描
称取2毫克第(3)步所制得的Pt-MoO3/C催化剂加入到400微升无水乙醇溶液中,吸取5微升0.5%Nafion溶液滴于上述溶液中,超声振荡10分钟分散均匀后,微量进样器吸取100微升涂于碳纸上,60℃干燥。以此电极为工作电极,铂丝电极和银/氯化银电极(Ag/AgCl)电极分别作为辅助电极和参比电极,扫描速率为2mV/s,扫描范围为-0.2~0.9V(vs.Ag/AgCl),在氧气饱和0.5mol/L的硫酸溶液中测试氧还原线性扫描曲线,即中毒前的氧还原线性扫描曲线,对应图2曲线3。扫描完成后,将该电极插入含0.5mmol/LNa2SO3的0.5mol/L硫酸溶液中,在氮气饱和下0.4V(vs.Ag/AgCl)恒电位吸附120s,然后换入干净的0.5mol/L硫酸溶液中,扫描速率为2mV/s,扫描范围为-0.2~0.9V(vs.Ag/AgCl),氧气饱和条件下测试氧还原线性扫描曲线,即中毒后的氧还原线性扫描曲线,对应图2曲线4。
实施例3、
步骤(1)同实施例1中步骤(1)。
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶钼酸质量比为1∶0.1称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和钼酸,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌24小时后,在95℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气气氛100℃下保持40分钟,然后继续升温至400℃并保持4小时,冷却后得到MoO3/C催化剂。
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1∶4称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌15小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至9,继续超声搅拌15分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在150℃条件下反应5小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下70℃干燥15小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
(4)Pt-MoO3/C催化剂中毒前后氧还原线性扫描
Pt-MoO3/C催化剂中毒前后氧还原线性扫描同实施2步骤(4),中毒前氧还原线性扫描对应图3曲线3,中毒后氧还原线性扫描对应图3曲线4。
实施例4、
步骤(1)同实施例1中步骤(1)。
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化VulcanXC-72碳粉∶钼酸铵质量比为1∶0.08称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和钼酸铵,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌20小时后,在80℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氩气气氛160℃下保持40分钟,然后继续升温至450℃并保持6小时,冷却后得到MoO3/C催化剂。
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶2∶5称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌8小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至10,继续超声搅拌10分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在160℃条件下反应6小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下60℃干燥24小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
(4)Pt-MoO3/C催化剂中毒前后循环伏安扫描
称取2毫克第(3)步所制得的Pt-MoO3/C催化剂加入到400微升无水乙醇溶液中,吸取5微升0.5%Nafion溶液滴于上述溶液中,超声振荡10分钟分散均匀后,微量进样器吸取100微升涂于碳纸上,60℃干燥。以此电极为工作电极,铂丝电极和银/氯化银电极(Ag/AgCl)电极分别作为辅助电极和参比电极,在氮气饱和的0.5mol/L硫酸溶液中测试循环伏安扫描曲线,测试结果如图4曲线1所示。然后将该电极插入含0.5mMNa2SO3的0.5M硫酸溶液中,在氮气饱和下0.4V(vs.Ag/AgCl)恒电位吸附120s,然后换入干净的0.5mol/L硫酸溶液中,氮气饱和的条件下测试循环伏安扫描曲线,测试结果如图4曲线2、3、4所示。其中曲线2是中毒后第二圈的循环伏安曲线;曲线3是中毒后第十圈的循环伏安曲线;曲线4是中毒后第五十圈的循环伏安曲线。
(5)Pt-MoO3/C催化剂中毒后经过50圈的循环伏案扫描与中毒前后氧还原线性扫描曲线的对比。
第(4)步在氮气饱和的0.5mol/L硫酸溶液中循环伏安测试完成之后,通入氧气,在氧气饱和下测试氧还原线性扫描曲线,即中毒前的氧还原线性扫描曲线,测试结果如图5曲线1所示;然后将该电极插入含0.5mmol/LNa2SO3的0.5mol/L硫酸溶液中,在氮气饱和下0.4V(vs.Ag/AgCl)恒电位吸附120s,然后换入干净的0.5mol/L硫酸溶液中,氧气饱和条件下测试氧还原线性扫描曲线,即中毒后的氧还原线性扫描曲线,测试结果如图5曲线3所示;然后通入氮气,在氮气饱和的条件下测试50圈循环伏安扫描曲线,测试完成后在氧气饱和下测试氧还原线性扫描曲线,测试结果如图5曲线2所示。
对比实验
英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C(铂质量百分比40%)催化剂在含0.5mmol/LNa2SO3溶液中中毒前后的氧还原测试同实施例2中步骤(4),中毒前氧还原曲线对应图2曲线1和图3曲线1,中毒后氧还原曲线对应图2曲线2和图3曲线2。
本发明的试验结果:
从图1可以看出,所制备的Pt-MoO3/C催化剂分散均匀、Pt颗粒尺寸为2~3纳米。
从图2可以看出,所制备的Pt-MoO3/C中毒之前与英国Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂相比,起峰电位约正移20mV,电流比Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C有所增加,表明本发明制备的的Pt-MoO3/C催化剂的氧还原的催化活性要优于Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C催化剂;中毒之后两个催化剂相比,本发明制备的的Pt-MoO3/C催化剂中毒前后起峰电位几乎没变化,而Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C中毒之后比中毒之前起峰电位负移了60mV左右,在0.3V时,Pt-MoO3/C中毒后电流衰减了11.08%,而Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C中毒后电流衰减了24.01%,说明Jonhson-Matthey公司商业化Pt/C受硫化物影响较大,本发明制备的的Pt-MoO3/C催化剂具有较好的抗硫化物中毒性能。
从图4和图5可以看出,经过50圈的循环伏安扫描,能使中毒后的电极基本恢复到初始水平,说明本发明制备的的Pt-MoO3/C催化剂具有很好的抗中毒能力。
Claims (5)
1.一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其具体方法步骤包括
(1)碳载体的功能化
称取1克市售Vulcan XC-72碳粉,加入150毫升体积比为1∶4的30%过氧化氢和浓硫酸的混合溶液中,超声搅拌3小时后,用超纯水稀释,静置24小时后滤出上层清液,经多次离心洗涤,烘干,研磨后得到功能化Vulcan XC-72碳粉;
其特征在于:
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶钼酸盐的质量比为1∶0.01~0.1称取步骤(1)所得的功能化Vulcan XC-72碳粉和钼酸盐,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌12~24小时后,在60~95℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气或氩气气氛100~180℃下保持30~60分钟,然后继续升温至350~450℃并保持4~8小时,冷却后得到MoO3/C催化剂;
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1~3∶1~10称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌8~17小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至8~11,继续超声搅拌10~30分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在120~160℃条件下反应4~8小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下50~80℃干燥5~24小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
2.按照权利要求1所述的一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其特征在于所述的所述钼酸盐为钼酸铵、氯化钼、钼酸的其中之一。
3.按照权利要求1所述的一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其特征在于具体制备方法的步骤(2)~(3):
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化VulcanXC-72碳粉∶钼酸铵质量比为1∶0.05称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和钼酸铵,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌12小时后,在80℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气气氛180℃下保持30分钟,然后继续升温至350℃并保持6小时,冷却后得到MoO3/C催化剂;
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1∶10称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌17小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至8,继续超声搅拌20分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在140℃条件下反应4小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下50℃干燥10小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
4.按照权利要求1所述的一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其特征在于具体制备方法的步骤(2)~(3):
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶氯化钼质量比为1∶0.01称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和氯化钼,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌15小时后,在60℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氩气气氛120℃下保持60分钟,然后继续升温至450℃并保持8小时,冷却后得到MoO3/C催化剂;
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶3∶1称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌10小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至11,继续超声搅拌30分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在120℃条件下反应8小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下80℃干燥5小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
5.按照权利要求1所述的一种抗硫化物中毒燃料电池阴极催化剂的制备方法,其特征在于具体制备方法的步骤(2)~(3):
(2)MoO3/C催化剂的制备
按功能化Vulcan XC-72碳粉∶钼酸质量比为1∶0.1称取步骤(1)所得的功能化VulcanXC-72碳粉和钼酸,然后以去离子水为溶剂在超声搅拌条件下振荡均匀,继续搅拌24小时后,在95℃条件下蒸干,研磨后将混合物粉末在氮气气氛100℃下保持40分钟,然后继续升温至400℃并保持4小时,冷却后得到MoO3/C催化剂;
(3)制备Pt-MoO3/C催化剂
按氯铂酸∶柠檬酸钠∶MoO3/C的质量比为1∶1∶4称取氯铂酸、柠檬酸钠和步骤(2)所得的MoO3/C催化剂,向过量的乙二醇溶剂中加入全部的MoO3/C催化剂、柠檬酸钠和氯铂酸,超声搅拌15小时,然后用质量分数为5%的氢氧化钠乙二醇溶液调节pH值至9,继续超声搅拌15分钟后,将上述混合溶液转移至反应釜,在150℃条件下反应5小时,然后将产物过滤,洗涤,烘干,研磨,最后在真空条件下70℃干燥15小时后得到Pt-MoO3/C催化剂。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103394346A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 重庆大学 | 一种小尺寸高分散燃料电池催化剂的制备方法 |
CN104716344A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种催化剂在燃料电池抗so2中毒的应用及中毒恢复方法 |
CN104716346A (zh) * | 2013-12-15 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种抗so2毒化电催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用 |
CN111106357A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-05 | 江苏大学 | 一种基于刻蚀处理碳载体的铂基催化剂的制备方法及其应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101298048A (zh) * | 2008-06-16 | 2008-11-05 | 重庆大学 | 一种碳纳米管上过渡金属锚定铂催化剂的方法 |
-
2011
- 2011-08-29 CN CN2011102514928A patent/CN102357362A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101298048A (zh) * | 2008-06-16 | 2008-11-05 | 重庆大学 | 一种碳纳米管上过渡金属锚定铂催化剂的方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
A. POZIO ET AL: "Electroxidation of H2 on Pt/C Pt-Ru/C and Pt-Mo/C anodes for polymer electrolyte fuel cell", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
LIANG MA ET AL: "A comparative study of Pt/C and Pt-MoOx/C catalysts with various compositions for methanol electro-oxidation", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
N. P. LEBEDEVA ET AL: "On the preparation and stability of bimetallic PtMo/C anodes for proton-exchange membrane fuel cells", 《ELECTROCHIMICA ACTA》 * |
TAO HUANG ET AL: "Electro-oxidation of methanol on co-deposited Pt-MoOx prepared by cyclic voltammetry with different scanning potential ranges", 《J APPL ELECTROCHEM》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103394346A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-11-20 | 重庆大学 | 一种小尺寸高分散燃料电池催化剂的制备方法 |
CN104716344A (zh) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种催化剂在燃料电池抗so2中毒的应用及中毒恢复方法 |
CN104716344B (zh) * | 2013-12-13 | 2017-09-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种催化剂在燃料电池抗so2中毒的应用及中毒恢复方法 |
CN104716346A (zh) * | 2013-12-15 | 2015-06-17 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种抗so2毒化电催化剂在质子交换膜燃料电池中的应用 |
CN111106357A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-05-05 | 江苏大学 | 一种基于刻蚀处理碳载体的铂基催化剂的制备方法及其应用 |
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