一種燃料電池陽極催化劑

　　燃料电池作为21世纪的绿色能源已引起世界各国的高度重视。其中质子膜燃料电池(PEMFC)，直接甲醇燃料电池(DMFC)的研宄更令人注目。它们的优势之一是可广泛作为移动运输工具的电源。然而，无论质子交换膜燃料电池依然直接甲醇燃料电池，都存在CO对Pt催化剂中毒问题，因为重整气中含有少量的CO，甲醇氧化过程中也会有类似CO的中间气体，而痕量的CO可以使电池的性能大幅度下降，因此，解决抗CO问题已成为世界各国燃料电池研宄界急待解决的问题。由于以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池的技术难题一一氢气的储运技术至今没有获得很好的解决，人们一直试图开发以具有電化學活性的液态或溶液态富氢化合物为燃料的直接液态燃料电池。将甲醇代表氢气直接输入燃料电池发电一一直接甲醇燃料电池已广泛研宄多年，它所需使用的铂催化剂尽管比氢-氧(空)燃料电池加多几倍，但是单位面积电极所发电能的功率仍只有氢-氧燃料电池的几分之一，同时甲醇有毒，存在安全隐患。在这种背景下，以无毒、不燃、储运便宜的硼氢化物为燃料的直接硼氢化物燃料电池(DBFC)受到了人们的重视和研宄开发。已往人的研宄来看，在直接硼氢化物燃料电池中所用的Au阳极电催化剂存在着制备工艺庞大，金颗粒尺寸大，电催化活性较低，添加Pt、Pd贵金属增加催化剂成本的问题。因此，开发制备成本低，小粒径，高催化活性的Au阳极电催化剂是直接硼氢化物燃料电池实现商业化进程中需要解决的关键技术。

本文提供了一種燃料電池陽極催化劑的制备方法。的确技术方案如下：

(I)、制備貴金屬溶液:將氯鉑酸和外表活性劑进入去離子水中，攪拌1020分鍾使其混合均勻，在室溫和磁力攪拌下滴加新鮮制備的硼氫化鈉水溶液，滴加完畢繼續攪拌30-60分鍾，形成穩定的納米鉑顆粒溶膠；

(2)、載體進行活化處理；將碳納米管在去離子水中攪拌10-20分鍾，用無水乙醇潤濕，再进入一定量去離子水加熱煮沸，回流I小時，過濾，80°C幹燥2小時，获得水洗活性碳納米管樣品；酸洗:水洗後的樣品用10%鹽酸浸漬24小時，過濾，水洗到pH爲7，80°C真空幹燥2小時；堿洗:將酸洗過的碳納米管進行浸泡到5%的過氧化氫溶液中24小時，過濾，水洗；80°C真空幹燥；获得活化載體；

(3)、制備催化劑:將步驟(2)處理過的活性載體用去離子水超聲疏散後移进入步驟(I)所制鉑顆粒溶膠，攪拌吸附24-48小時，過濾洗滌至pH爲中性後，濾餅在真空烘幹2小時，研磨成粉末，即得初級催化劑；

(4)、然後將步驟(3)獲得的初級催化劑疏散到去離子水中，超聲攪拌20-30分鍾，进入另外配置好的氯鉑酸和外表活性劑溶液中；混合攪拌30-60分鍾；水浴控制溫度80°C，攪拌條件下滴加硼氫化鈉溶液，反應完成後繼續攪拌30-60分鍾，過濾，水洗，真空幹燥，获得所述燃料電池陽極催化劑。

本方案的優勢在于:1、鉑納米顆粒在載體上分布均勻，本發明采用了兩次擔載，第一次擔載要紧采用吸附法，大批的納米粒子趨向于集中在比及部位；第二次采用原位還原法，在坑道已經充填的基礎上，納米顆粒鉑粒子能夠均勻的分布在載體外表上；2、催化劑活性尚，不易失活；3、制備工藝簡單，無需高溫煅燒，易于大批量生産，具有很好的工業應用前景；4、制備的催化劑顆粒尺寸小，疏散性能優良，具有較高的比外表積。