一種微波合成鉑銥/碳電催化劑的制備方法

　　直接甲醇燃料電池（DMFCs)具有高的能量密度和能量转化功效，以及低的操作温度等优点，作为小型移动电源具有广泛的应用。铂对甲醇電化學氧化具有很高的催化活性，但是甲醇氧化的中间产物（C0等）在鉑外表的強烈的吸附會使催化劑産生中毒。爲了提高鉑的抗CO中毒能力，用鉑與其他過渡金屬（如钌、鎳、銥等）形成的合金代表純鉑作爲DMFCs的陽極催化劑，可以改善催化劑的抗CO中毒能力。

　　金屬催化劑的粒徑大小、均勻性及其在載體上的疏散性對其性能具有重要影響。而通過傳統的浸漬-還原方法難以控制在碳載體外表上金屬顆粒的大小和均勻程度。作爲一種快速、均勻和節能的加熱方法，微波輻射加熱已經廣泛地用于有機化學反應和納米材料合成。由于乙二醇等多元醇具有高的介電常數，在微波輻射下被快速加熱，使多元醇的合成溶液在高溫下原位産生還原劑，將溶液中的貴金屬離子還原，從而可以有效控制金屬顆粒的粒徑大小和均勻性。到目前爲止，使用微波多元醇方法合成鉑銥/碳電催化劑還尚未見報道。

本发明公开了一種微波合成鉑銥/碳電催化劑的制備方法，它是将纳米碳载体均匀地疏散在同时含有铂和铱二种金属盐的乙二醇溶液中，铂盐和铱盐的浓度均为0.001～0.01mol/L，进入醋酸鈉作爲穩定劑，醋酸鈉在合成溶液中的濃度爲0.005～0.03mol/L，然後用微波輻射加熱該納米碳載體和金屬鹽乙二醇溶液的均勻混合物2～4min，經過濾、洗滌、烘幹，獲得鉑銥/碳電催化劑。鉑銥合金的原子組成比爲PtxIry，其中x＝0.1～1，y＝0.1～1。本發明的優點是在納米碳載體外表負載的鉑銥合金納米粒子粒徑細小，均匀粒徑在3～4nm，並且具有狹窄的粒徑分布。合金納米粒子在碳載體外表的載量爲5％～30％。本發明還具有快速、簡單、高效和節能的優點。這種鉑銥/碳电催化剂在電化學能源转换土地具有广泛的应用。