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申请/专利权人:南京大学
摘要:本发明公开了一种金属氮碳负载低铂有序合金复合型催化剂及其制备方法,所述复合型催化剂包括金属氮碳和负载在金属氮碳上的铂合金,所述的金属氮碳中的金属元素为铁、钴、镍、铜和锰中的一种或多种元素;所述铂合金中铂的含量为2.0‑8.6%,其余为铁、钴、镍,铜和锰中的一种或多种元素。本发明通过调控热处理温度、氮源、碳载体等参数成功制备出负载在金属氮碳上的低铂载量铂基有序合金。本发明方法制备的金属氮碳负载铂铁有序合金复合型催化剂表现出优异的氧还原活性和稳定性,酸性条件0.9V下的质量活性是商业铂碳的3倍,碱性条件下的质量活性达到商业铂碳的6.9倍,30000圈稳定性测试后性能保持初始值的82.55%。该复合型催化剂可用于燃料电池低铂膜电极的制备。
主权项:1.金属氮碳负载低铂有序合金复合型催化剂的制备方法,其特征在于,复合型催化剂为PtFe@FeNC复合型催化剂,包括FeNC和负载在FeNC上的PtFe合金,其中铂的含量为2.0%;具体的制备步骤如下:(1)于三氯甲烷中加入4.4mg乙酰丙酮铂(Ⅱ)、33.5mg乙酰丙酮铁(Ⅲ)、140mg卟啉,超声至溶液分散均匀后,加入75mgEC-600导电炭黑,超声得到混合均匀的溶液;(2)将上述溶液进行旋转蒸发处理,去除溶剂后自然干燥一夜;将上述干燥后的样品研磨成粉状,在氮气气氛下,以5℃min的速率升温至900℃,保温2小时后,自然冷却至室温;(3)将上述退火后的样品在0.5MH2SO4溶液中酸洗、抽滤后自然干燥一夜;将烘干的产物研磨成粉状,进行第二次热处理,条件参数与第一次热处理所述完全一致,自然冷却至室温后即得到PtFe@FeNC复合型催化剂;复合型催化剂为PtCo@CoNC复合型催化剂,包括CoNC和负载在CoNC上的PtCo合金,其中铂的含量为5.8%;具体的制备步骤如下:(1)于三氯甲烷中加入10mg乙酰丙酮铂(Ⅱ)、51.4mg乙酰丙酮钴(Ⅱ)、140mg卟啉,超声至溶液分散均匀后,加入75mgEC-600导电炭黑,超声得到混合均匀的溶液;(2)将上述溶液进行旋转蒸发处理,去除溶剂后自然干燥一夜;将上述干燥后的样品研磨成粉状,在氮气气氛下,以5℃min的速率升温至900℃,保温2小时后,自然冷却至室温;(3)将上述退火后的样品在0.5MH2SO4溶液中酸洗、抽滤后自然干燥一夜;将烘干的产物研磨成粉状,进行第二次热处理,条件参数与第一次热处理所述完全一致,自然冷却至室温后即得到PtCo@CoNC复合型催化剂。
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百度查询: 南京大学 金属氮碳负载低铂有序合金复合型催化剂及其制备方法
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