一種質子交換膜燃料電池多元催化劑的制備方法

　　本发明公开了属于燃料电池材料制备技术范围，采用水热法的一种质子交换膜燃料电池用多元催化剂的制备方法。其制备是将载体、一种或两种貴金屬化合物、一种或两钟稀土金属氧化物、去离子水加到密闭容器内，在惰性气氛中，110～300℃，压力0.3～4Mpa下反应1～24小时，冷却后进入还原剂，在100～200℃下，还原1～10小时，接着洗涤、过滤、干亢获得多元催化剂。所得催化剂结晶好、团圆少、纯度高、粒度分布窄，粒径范围为0.1微米～几十微米，具有可控形貌的特点。本发明可用于质子交换膜燃料电池作为催化剂，能提高催化剂抗CO中毒能力，提高电池的输出特征，减少贵金属用量，降低燃料电池的成本，为质子交换膜燃料电池商业化应用提供了也许。

目前，鉑(Pt)、钌(Ru)等貴金屬作爲質子交換膜燃料電池(PEMFC)電極催化劑，成本較高，資源匮乏，大大限制了燃料電池的實用化速度。爲了減少貴金屬用量，提高貴金屬的疏散性，人們通過各種制備方法，如溶膠凝膠法、共浸漬、共沈積、膠體法等爲金屬微粒與載體接觸提供更多的比外表積，降低電極單位面積上的Pt使用量，提高Pt的使用率。

水熱法是一種在密閉容器內完成的濕化學方法，與溶膠凝膠法、共浸漬法、共沈澱法等其它濕化學方法相比，具有不需要高溫燒結即可直接获得結晶粉末的優點。用水熱法制備多元催化劑，能使金屬粒子在生成過程中與載體緊密接觸，金屬微粒與載體間強的相互作用將Pt固定在還原反應原位置上，预防Pt顆粒的聚集。水熱法制備的粉末粒度範圍通常爲0.1微米至幾微米，有点可以幾十納米，具有結晶好、團聚少、純度高、粒度分布窄以及形貌可控等特點。