本申请公开一种PtCo金属间化合物催化剂的制备方法及一种燃料电池,所述制备方法包括：将一定比例的氢氧化物、乙酸盐、铂盐溶解于甲醇中,并加入C载体；向得到的混合溶液中通入反应气体,进行Pt的羰基化反应,形成羰基Pt簇合物；蒸干甲醇,氧化羰基Pt簇合物,得到担载于C上的Pt/C前驱体；将Pt/C前驱体和钴前驱体盐分散于超纯水中,随后向得到的分散溶液中加入氨水,形成钴氨络合物；加热溶液,使得钴氨络合物分解、氧化、沉降,并水洗干燥,形成钴氧化物负载的Pt/C材料；在还原气氛下热处理所述钴氧化物负载的Pt/C材料,得到粉末；对所述粉末进行酸洗,得到PtCo金属间化合物催化剂。上述方法制得的PtCo金属间化合物催化剂具有高金属担载量和较高的催化效率。

为克服现有燃料电池催化层中Pt位点被占据导致ORR活性低以及传质阻力大的问题,本发明提供了一种燃料电池催化层制备方法,包括以下操作步骤：催化剂浆料的配制：配置催化剂浆料,催化剂浆料中包括吸附屏蔽气体的含Pt催化剂；催化层的制备：将催化剂浆料涂覆为浆料层,干燥处理后得到催化层；屏蔽气体的去除：脱除含Pt催化剂上的屏蔽气体。同时,本发明还提供了上述制备方法制备得到的燃料电池催化层。本发明提供的燃料电池催化层制备方法能够有效避免离聚物对含Pt催化剂上催化位点的占据,提高气体传输和质子传输效率,改善催化层的催化活性。

本发明公开了一种燃料电池炭载核壳结构铂基催化剂的制备方法。(1)将过渡金属前驱体的酮溶液与炭黑混合均匀,室温下自然风干得到干粉体A；(2)将所得干粉体A在管式炉中,高温下用还原剂还原为炭载过渡金属干粉体B；(3)将所得干粉体B与铂的化合物的水溶液混合均匀于温和温度下水浴加热,搅拌得到悬浊液C；(4)将所得悬浊液C经离心机离心后干燥或冻干。这个方法所得核壳结构粒度可控,根据还原温度不同核的直径范围为5～15nm,在炭载体上分布均匀,对氧还原反应具有出色的性能。本方法的操作简单,无危险药品的使用,成本较低廉,仅消耗少量廉价化学药品,制备方法简单且耗能少,非常适合工业大规模生产。

本发明属于燃料电池技术领域,具体涉及一种质子交换膜燃料电池膜电极用墨水及其制备方法。本发明的质子交换膜燃料电池膜电极用催化剂墨水,包括催化剂和树脂溶液、表面活性剂及超纯水,所述催化剂是铂载量为40%-60%的铂碳催化剂、铂钴合金催化剂或含铂三元合金催化剂；所述树脂溶液为全氟磺酸树脂溶液；所述表面活性剂为阳离子表面活性剂或者非离子型表面活性剂。本发明通过调节催化剂和树脂溶液、超纯水的比例,采用分步分散工艺,调节催化剂在墨水中的分布状态,降低燃料电池生产成本。本发明的膜电极相对于传统膜电极,因不使用醇类,能够极大的降低生产成本,易于放大,有利于批量生产。

本发明公开一种二酰亚胺改性氧化锆/羧基化石墨烯/铂及其制备方法,在电催化或光催化或生物传感器的应用；二酰亚胺改性氧化锆为二酰亚胺包覆氧化锆纳米颗粒,所述羧基化石墨烯为碎片状,其以折叠方式包裹二酰亚胺改性氧化锆,所述铂分布在二酰亚胺改性氧化锆的包覆层上和羧基化石墨烯上。本发明用于提高其在电催化、光催化和生物传感器等领域的性能。与铂/石墨烯相比,二酰亚胺改性氧化锆/羧基化石墨烯/铂催化剂低价过电位、较高的电催化活性和显著的甲醇氧化稳定性。

本发明公开了一种制备RuNC-T复合纳米材料的方法及其应用,该方法以ZIF-8为模板,将Ru通过冷冻干燥和热解负载在氮掺杂的碳纳米材料(NC)中,协同构建用于氧还原反应(ORR)和氢气析出反应(HER)的双功能电催化剂。当热裂解温度为1000℃时,得到的双功能催化剂RuNC-1000的催化性能与Pt/C相媲美,同时可以提高合成的简便性和经济性,方便后期商用,为替代Pt/C催化剂提供了新的方案。该方法合成路线简单,成本低于商用铂碳,可以获得较高的催化效率,RuNC-1000在电池组装过程中性质稳定,有助于提高电池整体寿命。

本发明公开了一种磷原子掺杂石墨烯的纳米复合材料的制备方法,利用磷酸氢二铵为磷的前驱体,以氧化石墨烯和磷酸氢二铵为反应物,在较低温度下还原氧化石墨烯并引入磷原子,通过调控磷酸氢二铵与石墨烯的比例、反应温度等条件,制备磷掺杂石墨烯纳米复合材料。该发明方法具有制备方法简单、反应温度低的特点,本发明方法制备的磷掺杂石墨烯纳米复合材料增强了导电性,提高了催化性能,可作为燃料电池催化剂的一种新型载体,用于质子交换膜燃料电池、甲醇燃料电池等。

本发明公开了一种含金属铂的碳基催化剂、制备方法及其应用,属于催化剂技术领域。其包括以下步骤：将含金属铂前驱体的溶液和预处理碳纤维加入到混合醇类还原剂中,并加入络合剂,在惰性气体气氛下进行加热还原,经离心抽滤、洗涤、干燥,得到含金属铂的碳基催化剂。本发明的含金属铂的碳基催化剂的制备方法,合成工艺简单、高效、易于放大,能有效进行大规模生产获得高质量的碳基催化剂,且适用于各种Pt的负载量,实用性更强。

本发明提供了一种碳基铂铁合金材料的制备方法,其首先利用造孔模板制备了高比表面积的多孔卟啉/铁卟啉材料,大的比表面积能有效提升活性位点的暴露面积,也有利于吡咯单体在多孔卟啉/铁卟啉材料中的吸附及随后的氯铂酸根引发吡咯聚合；在多孔卟啉/铁卟啉材料吸附吡咯聚合后再进行热解,卟啉的配位作用和聚吡咯的保护作用可避免金属活性位点的过度烧结团聚,最终得到了铂铁合金纳米粒子均匀负载的多孔碳基材料。本发明的氧还原催化剂表现出高效的氧还原电化学性能,作为氧还原催化剂在饱和O-(2)的0.5M H-(2)SO-(4)电解质溶液下具有优异的氧还原电催化活性(半波电位为0.83V)及稳定性。

本发明提供了一种PtZn负载氮掺杂碳催化剂及其制备方法,以及氢氧燃料电池。本发明提供的PtZn负载氮掺杂碳催化剂的制备方法,包括以下步骤：a)氯铂酸铵、氯化锌、尿素和均苯四甲酸酐混合反应,形成PtZn酞菁聚合物；b)将所述PtZn酞菁聚合物在保护性氛围下进行热解处理,得到中间体；c)将所述中间体与酸液混合反应,得到PtZn负载氮掺杂碳催化剂。本发明通过上述制备方法制得的PtZn负载氮掺杂碳催化剂高效稳定,且其成本低廉、制备工艺简单。