專利名稱:一種鈀銅錫三元合金納米催化劑及其制備方法
技術領域:
本發明涉及一種可用于有機小分子(乙醇、甲醇、甲酸等)液體燃料電催化氧化反應的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑及其制備方法,尤其涉及一種直接甲醇、乙醇和甲酸燃料電池用高分散、低貴金屬含量碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑及其制備方法,屬于納米合金催化劑及燃料電池領域。
背景技術:
質子交換膜燃料電池是一種將燃料的化學能直接轉換成電能的裝置,因為其能量轉化率高、環境友好、操作溫度低、使用壽命長等特點,在便攜式電源、電動汽車等領域具有廣闊的應用前景,受到各國政府、企業、科研機構的重視。作為質子交換膜燃料電池核心部件的催化劑,在燃料電池研究中占據重要地位。為了克服傳統氫燃料的生產成本高,運輸、 存儲難度大,易爆等缺點,常溫下的液體燃料甲醇、乙醇和甲酸在替代氫燃料應用于質子交換膜燃料電池方面獲得了越來越多的關注,其關鍵問題之一就是研制對甲醇、乙醇和甲酸等有機小分子具有高電催化氧化活性的催化劑。鑒于鉬資源的匱乏,由于具有相同的核外電子排布,鈀被認為是未來理想的燃料電池催化劑材料。為了進一步降低貴金屬的用量并提高其電催化活性,進行元素摻雜制備合金催化劑是有效且可行的途徑之一。同時,本發明中采用比表面積大、導電導熱能力高、抗沖蝕能力強的碳納米管作為催化劑載體,可以有效地避免傳統納米碳粉負載型催化劑工作過程中存在的流失嚴重、活性下降快、使用壽命低等缺點。發明內容
本發明的目的在于解決單組元催化劑電催化活性低,貴金屬利用率差的缺點,提供一種可應用于直接甲醇、乙醇和甲酸燃料電池領域的具有電催化活性高、貴金屬利用率高、抗中毒性能好、使用壽命長、適用于大規模生產的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑及其制備方法。
本發明的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,所述催化劑是由碳納米管為載體, 所負載納米合金包括鈀、銅和錫,所述納米合金中鈀、銅和錫的原子比為1:1 : 1,所述催化劑中負載三元合金納米顆粒含量為20wt. % -50wt. %,所述碳納米管的含量為 50wt. % -80wt. % ο
所述載體碳納米管為多壁或單壁,碳納米管直徑在20-100nm。
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,包括如下步驟
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將一定量的碳納米管分散到濃度為40% -70%的濃硝酸中,磁力攪拌并加熱煮沸 30-60min,過濾、洗滌,在20-60°C下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將鈀、銅、錫原子比 為1:1 :1的鈀鹽、銅鹽和錫鹽共同溶解于乙二醇中,超聲攬拌 10min_3h ;
B、按所述A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽對應金屬總量與碳納米管質量比為 2-5 5-8稱取第一步中所述經表面功能化處理的碳納米管,分散于檸檬酸溶液中,超聲分散 30min_5h ;
C、將所述A步與B步溶液混合在一起,均勻攪拌,并超聲分散1-1Oh ;
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量6-10倍的硼氫化鈉溶解于pH值在12-13之間的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在恒溫20_90°C下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物用去離子水清洗3-5次,然后于30-10(TC下蒸干,研磨后獲得鈀銅錫三元合金納米催化劑。
所述的鈀鹽為氯化鈀、硝酸鈀、醋酸鈀、四氯鈀酸銨、四氯鈀酸鉀中的一種或多種混合。
所述的銅鹽為氯化銅、硫酸銅中的一種或兩種混合。
所述的錫鹽為氯化亞錫、硫酸亞錫中的一種或兩種混合。
所述鈕銅錫三元合金中鈕銅錫的原子比為1:1:1。
E中所述恒溫條件為40_70°C。
E中所述還原劑溶液滴加速率在30滴每分鐘-120滴每分鐘,蒸干溫度在 50-80。。。
本發明的原理是通過液相共還原法,制備鈀銅錫三元合金納米催化劑。首先,將一定量的碳納米管進行表面功能化處理;然后將適量的鈀鹽、銅鹽、錫鹽加入乙二醇中,并按比例稱取經表面功能化處理的碳納米管加入檸檬酸溶液中,將兩者混合在一起,攪拌均勻并超聲分散適當時間,使碳納米管表面吸附更多的金屬離子。隨后加入硼氫化鈉還原劑溶液,方式為逐滴滴加并同時攪拌、超聲分散。將得到的沉淀物離心清洗多次并真空蒸干。通過精確控制鈀、銅、錫金屬鹽的含量,可得到鈀、銅、錫原子比為1:1 :1的鈀銅錫三元合金納米催化劑。
與現有技術相比本發明的有益效果為
(I)該方法制備的鈀銅錫三元合金納米催化劑,不僅可以通過非貴金屬銅的加入進一步增加了催化劑中貴金屬鈀的活性位點數目,而且通過非貴金屬錫的親氧特性可以有效提高鈀活性位點的催化效率和抗中毒能力。
(2)通過非貴金屬銅、錫與貴金屬鈀的等原子比合金化共沉積,極大的降低了貴金屬的用量,降低了催化劑的制作成本。
(3)通過采用碳納米管作為載體,可以有效避免催化劑工作過程中由于載體沖蝕造成的催化劑流失、失活現象,提高了其穩定性和使用壽命。
(4)合金納米顆粒與高長徑比的碳納米管表面緊密結合,有效防止了催化劑工作過程中由于納米顆粒接觸、團聚造成的活性面積降低,進一步提高其工作穩定性。
(5)該方法 制備的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑對低溫質子交換膜燃料電池常用的甲醇、乙醇和甲酸等有機小分子燃料表現出廣譜、高效的電催化活性。
(6)該方法工藝簡單,操作簡便,適合于大規模制備直接甲醇、乙醇及甲酸燃料電池用催化劑材料。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述,
圖1是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑放大 150000倍的透射電鏡(TEM)照片。
圖2是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑放大 300000倍的透射電鏡(TEM)照片。
圖3是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑納米粒子的直徑分布。
圖4是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑的化學成分能譜圖。
圖5是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑與單組元鈀催化劑在O. 5M甲醇與1. OM氫氧化鉀的混合溶液中的循環伏安曲線對比,表現出明顯提高的電催化氧化甲醇的活性。
圖6是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑與單組元鈀催化劑在O. 5M乙醇與1. OM氫氧化鉀的混合溶液中的循環伏安曲線對比,表現出明顯提高的電催化氧化乙醇的活性。
圖7是實施例1中制得的碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑與單組元鈀催化劑在O. 5M甲酸與O. 5M硫酸的混合溶液中的循環伏安曲線對比,表現出明顯提高的電催化氧化甲酸的活性。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明,但不用來限制本發明的范圍。
實例1:
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由多壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為25wt. %,碳納米管的含量約為75wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法如下
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為60nm的多壁碳納米管,置于濃度為60%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸30min,過濾、洗漆,在50O下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三 元合金納米催化劑的制備
A、將鈀、銅、錫摩爾比為1:1 :1的氯化鈀、硫酸銅、氯化亞錫加入到乙二醇中, 超聲攪拌2h ;
B、稱量所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量3倍的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O. 2摩爾每升的檸檬酸溶液中,攪拌均勻后超聲分散 2h ;
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫50°C下超聲3h ;
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量8倍的硼氫化鈉溶解于pH值為13的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在60°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘60滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗5次,每次加入IOOml去離子水,將沉淀物在100°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
其低倍透射電鏡照片如圖1所示。其高倍透射電鏡照片如圖2所示。圖3顯示納米管表面負載的鈀銅錫合金納米粒子的直徑分布為3-7nm。其化學成分能譜圖如圖4所示, 顯示合金納米顆粒中鈀、銅、錫的原子比約為1:1 :1。采用傳統三電極體系,鉬片電極為輔助電極,汞-氧化汞電極或飽和甘汞電極為參比電極,玻碳電極為工作電極并將所得碳納米管負載等原子比鈀銅錫三元合金納米催化劑涂于其上,進行電化學測試,圖5給出了其在O. 5M甲醇與1. OM氫氧化鉀的混合溶液中的循環伏安曲線,掃描速率為50mV s—1,表現出比單組元鈀催化劑明顯提高的電催化氧化甲醇的活性。圖6給出了其在O. 5M7醇與1. OM 氫氧化鉀的混合溶液中的循環伏安曲線,掃描速率為50mV s—1,表現出比單組元鈀催化劑明顯提高的電催化氧化乙醇的活性。圖7給出了其在O. 5M甲酸與O. 5M硫酸的混合溶液中的循環伏安曲線,掃描速率為50mV s—1,表現出比單組元鈀催化劑明顯提高的電催化氧化甲酸的活性。實例2
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由多壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為20wt. %,碳納米管的含量約為80wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為20nm的多壁碳納米管,置于濃度為70%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸30min,過濾、洗漆,在60°C下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將鈀、銅、錫摩爾量比為1:1 :1的氯化鈀、硫酸銅、氯化亞錫加入到乙二醇中,超聲攪拌3h ;
B、稱量所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量2倍的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O.1摩爾每升的檸檬酸溶液中,攪拌均勻后超聲分散 5h ;
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫60°C下超聲分散 Ih ;
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量10倍的硼氫化鈉溶解于pH值為12的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在20°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘120滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗3次,每次加入500ml去離子水,將沉淀物在100°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
實例3
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由單壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為50wt. %,碳納米管的含量約為50wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為IOOnm的單壁碳納米管,置于濃度為40%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸60min,過濾、洗漆,在20°C下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將鈀、銅、錫摩爾量比為1:1 :1的氯化鈀、硫酸銅、氯化亞錫加入到乙二醇中,超聲攪拌lOmin。
B、稱量與所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量等量的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O. 2摩爾每升的檸檬酸溶液中,攪拌均勻后超聲分散30min。
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫40°C下超聲分散 10h。
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量6倍的硼氫化鈉溶解于pH值為13的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在90°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘30滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗5次,每次加入200ml去離子水,將沉淀物在30°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
實例4
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由單壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為50wt. %,碳納米管的含量約為50wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為30nm的單壁碳納米管,置于濃度為50%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸30min,過濾、洗漆,在40O下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將硝酸鈀、醋酸鈀、四氯鈀酸銨、四氯鈀酸鉀的一種或多種混合,并且按鈀、銅、 錫摩爾量比為1:1 : 1,混合硫酸銅、氯化亞錫加入到乙二醇中,超聲攪拌2h;
B、稱量與所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量等量的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O. 2摩爾每升的檸檬酸溶 液中,攪拌均勻后超聲分散2h ;
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫40°C下超聲8h ;
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量8倍的硼氫化鈉溶解于pH值為13的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在80°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘90滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗5次,每次加入200ml去離子水,將沉淀物在90°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
實施例5
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由多壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為33. 35wt. %,碳納米管的含量約為66. 65wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為80nm的多壁碳納米管,置于濃度為60%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸30min,過濾、洗漆,在50O下晾干;
第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將氯化鈀、硝酸鈀、醋酸鈀、四氯鈀酸銨、四氯鈀酸鉀中的一種或多種混合,將硫酸銅或氯化銅中的一種或兩種混合,并且按鈀、銅、錫摩爾量比為1:1 : 1,混合氯化亞錫加入到乙二醇中,超聲攪拌Ih ;
B、稱量所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量2倍的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O.1摩爾每升的檸檬酸溶液中,攪拌均勻后超聲分散 Ih ;
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫60°C下超聲3h ;
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量10倍的硼氫化鈉溶解于pH值為12的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在60°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘80滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗3次,每次加入500ml去離子水,將沉淀物在100°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
實施例6
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,催化劑是由多壁碳納米管為載體,所負載合金鈉米顆粒為鈀、銅和錫的合金,催化劑中合金納米顆粒含量約為25wt. %,碳納米管的含量約為75wt. %,合金納米顆粒中鈀、銅與錫的原子比為1:1 :1。
一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法如下
第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理
將適量直徑為60nm的多壁碳納米管,置于濃度為60%的濃硝酸中,磁力攪拌并煮沸30min,過濾、洗漆,在50O下晾干;
第二步、碳納米 管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備
A、將氯化鈀、硝酸鈀、醋酸鈀、四氯鈀酸銨、四氯鈀酸鉀中的一種或多種混合,硫酸銅或氯化銅中的一種或兩種混合,氯化亞錫、硫酸亞錫中的一種或兩種混合,并且按鈀、銅、 錫摩爾量比為1:1 : 1,加入到乙二醇中,超聲攪拌2h ;
B、稱量所述A步得到溶液中三種金屬元素總質量3倍的第一步制得的經表面功能化預處理的碳納米管,加入到濃度為O. 2摩爾每升的檸檬酸溶液中,攪拌均勻后超聲分散 2h。
C、將A步得到的溶液與B步得到的溶液混合,均勻攪拌,并在恒溫50°C下超聲3h。
D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量8倍的硼氫化鈉溶解于pH值為13的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;
E、在60°C恒溫條件下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,滴速為每分鐘60滴,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,然后對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物離心清洗5次,每次加入IOOml去離子水,將沉淀物在100°C下真空蒸干并研磨,得到鈀銅錫三元合金納米催化劑。
本發明制備方法工藝簡單,極大的降低了貴金屬的用量,且制備的碳納米管負載鈀銅錫等原子比三元合金催化劑具有分散性好、對甲醇、乙醇及甲酸等低溫燃料電池常用燃料小分子具有廣譜、高效的電化學催化氧化活性,適合于直接甲醇、乙醇及甲酸燃料電池陽極催化劑的大規模制備和生產。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和變 型,這些改進和變型也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,其特征在于所述催化劑是由碳納米管為載體,所負載納米合金包括鈀、銅和錫,所述納米合金中鈀、銅和錫的原子比為1:1 : 1, 所述催化劑中負載三元合金納米顆粒含量為20wt. % -50wt. %,所述碳納米管的含量為 50wt. % -80wt. % ο
2.如權利要求1所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,其特征在于所述載體碳納米管為多壁或單壁,碳納米管直徑在20-100nm。
3.一種根據權利要求1所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,包括如下步驟第一步、碳納米管的酸洗表面功能化處理將一定量的碳納米管分散到濃度為40% -70%的濃硝酸中,磁力攪拌并加熱煮沸 30-60min,過濾、洗滌,在20-60°C下晾干;第二步、碳納米管負載鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備A、將鈀、銅、錫原子比為1:1 :1的鈀鹽、銅鹽和錫鹽共同溶解于乙二醇中,超聲攪拌 10min_3h ;B、按所述A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽對應金屬總量與碳納米管質量比為 2-5 5-8稱取第一步中所述經表面功能化處理的碳納米管,分散于檸檬酸溶液中,超聲分散 30min_5h ;C、將所述A步與B步溶液混合在一起,均勻攪拌,并超聲分散1-1Oh;D、將摩爾量相對于A步得到溶液中鈀鹽、銅鹽和錫鹽總金屬摩爾量6-10倍的硼氫化鈉溶解于pH值在12-13之間的稀氫氧化鈉水溶液中,攪拌均勻,制成還原劑溶液;E、在恒溫20-90°C下,將D中得到的還原劑溶液緩慢滴加到C所得到的溶液中,直至滴加完全,期間始終保持磁力或超聲攪拌,對所得到的混合液進行離心處理,將沉淀物用去離子水清洗3-5次,然后于30-10(TC下蒸干,研磨后獲得鈀銅錫三元合金納米催化劑。
4.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于所述的鈀鹽為氯化鈀、硝酸鈀、醋酸鈀、四氯鈀酸銨、四氯鈀酸鉀中的一種或多種混合。
5.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于所述的銅鹽為氯化銅、硫酸銅中的一種或兩種混合。
6.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于所述的錫鹽為氯化亞錫、硫酸亞錫中的一種或兩種混合。
7.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于所述鈀銅錫三元合金中鈀銅錫的原子比為1:1 :1。
8.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于E中所述恒溫條件為40-70°C。
9.如權利要求3所述的一種鈀銅錫三元合金納米催化劑的制備方法,其特征在于E中所述還原劑溶液滴加速率在30滴每分鐘-120滴每分鐘,蒸干溫度在50-80°C。
全文摘要
本發明公開了一種鈀銅錫三元合金納米催化劑,并提供了其制備方法,屬于納米合金催化劑及燃料電池領域,所述催化劑是由碳納米管為載體,所負載納米合金包括鈀、銅和錫,所述納米合金中鈀、銅和錫的原子比為1∶1∶1,所述催化劑中負載三元合金納米顆粒含量為20wt.%-50wt.%,所述碳納米管的含量為50wt.%-80wt.%,其制備方法具體包括碳納米管酸洗表面功能化處理和鈀銅錫等原子比共沉積負載步驟,本發明制備方法工藝簡單,極大的降低了貴金屬的用量,且制備的碳納米管負載鈀銅錫等原子比三元合金催化劑具有分散性好、對甲醇、乙醇及甲酸等低溫燃料電池常用燃料小分子具有廣譜、高效的電化學催化氧化活性。
文檔編號H01M4/90GK103050715SQ20131001167
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月14日 優先權日2013年1月14日
發明者王孝廣, 朱復春, 柏中朝, 唐斌 申請人:太原理工大學