Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法
文件序號：5056841
導航： X技術> 最新專利>物理化學裝置的製造及其應用技術
專利名稱：一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於燃料電池催化劑領域，尤其涉及一種合金催化劑及其製備方法。
背景技術：
貴金屬Pt在自然界中儲量非常有限，燃料電池中大量使用貴金屬Pt使得其造價 居高不下。採用純Pt作為燃料電池陰極催化劑存在催化活性低和催化劑穩定性較差的問 題，目前主要透過加入3J過渡金屬Fe、Co、Ni、Cu等與Pt合金化提高燃料電池陰極催化 劑的催化活性，這些PtU金屬合金催化劑必須以Pt為主要成分(Pt原子分數必須大於 50%)，否則不能形成表面富Pt結構而保護容易在酸性環境中溶解的擬金屬，從而導致催化 劑穩定性變差。目前燃料電池陽極則主要採用純Pt催化劑，其缺點是CO耐受性差，燃料中 即使是痕量的CO也會強吸附在催化劑的活性位點上，大幅度降低催化活性。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明以提高催化活性、增加催化劑穩定性、改善催化 劑的CO耐受性、降低成本為目的，提供了一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法。本發明提供的一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑，其組成為由導電載體和Pt-W 合金組成，其中導電載體為金屬氧化物或碳，Pt-W合金質量百分比為1(Γ58%，所述Pt-W合 金中Pt和W的摩爾比為(5、. 25) :1，Pt-W合金為本發明催化劑的活性成分。上述Pt-W合金為奈米級。所述奈米級Pt-W合金的粒徑範圍為廣lOnm。上述金屬氧化物為Ir02、Ti02、Co304、Mn02、Ta2O5中的一種或其兩個以上的組合物。上述碳為導電炭黑、活性炭、碳奈米管中的一種或其兩個以上的組合物。本發明還提供了 一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑的製備方法，包括以下步驟
1)按比例稱取鉬化合物、鎢化合物和導電載體材料在溶劑中攪拌均勻後經充分乾燥 得到前驅體；
2)將前驅體經還原、熱解後得到擔載型Pt-W合金催化劑，其中，還原溫度為 60^200 V，熱解溫度為 40(T900°C。上述鉬化合物為氯鉬酸或氯鉬酸鉀中的一種或兩個的組合物。上述鎢化合物為鎢酸銨、偏鎢酸銨、鎢酸、鎢酸鈉、羰基鎢中的一種或其兩個以上 的組合物。上述溶劑為乙醇、四氫呋喃或水。
Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法
文件序號：5056841
導航： X技術> 最新專利>物理化學裝置的製造及其應用技術
專利名稱：一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於燃料電池催化劑領域，尤其涉及一種合金催化劑及其製備方法。
背景技術：
貴金屬Pt在自然界中儲量非常有限，燃料電池中大量使用貴金屬Pt使得其造價 居高不下。採用純Pt作為燃料電池陰極催化劑存在催化活性低和催化劑穩定性較差的問 題，目前主要透過加入3J過渡金屬Fe、Co、Ni、Cu等與Pt合金化提高燃料電池陰極催化 劑的催化活性，這些PtU金屬合金催化劑必須以Pt為主要成分(Pt原子分數必須大於 50%)，否則不能形成表面富Pt結構而保護容易在酸性環境中溶解的擬金屬，從而導致催化 劑穩定性變差。目前燃料電池陽極則主要採用純Pt催化劑，其缺點是CO耐受性差，燃料中 即使是痕量的CO也會強吸附在催化劑的活性位點上，大幅度降低催化活性。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明以提高催化活性、增加催化劑穩定性、改善催化 劑的CO耐受性、降低成本為目的，提供了一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑及其製備方法。本發明提供的一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑，其組成為由導電載體和Pt-W 合金組成，其中導電載體為金屬氧化物或碳，Pt-W合金質量百分比為1(Γ58%，所述Pt-W合 金中Pt和W的摩爾比為(5、. 25) :1，Pt-W合金為本發明催化劑的活性成分。上述Pt-W合金為奈米級。所述奈米級Pt-W合金的粒徑範圍為廣lOnm。上述金屬氧化物為Ir02、Ti02、Co304、Mn02、Ta2O5中的一種或其兩個以上的組合物。上述碳為導電炭黑、活性炭、碳奈米管中的一種或其兩個以上的組合物。本發明還提供了 一種Pt-W合金燃料電池雙極催化劑的製備方法，包括以下步驟
1)按比例稱取鉬化合物、鎢化合物和導電載體材料在溶劑中攪拌均勻後經充分乾燥 得到前驅體；
2)將前驅體經還原、熱解後得到擔載型Pt-W合金催化劑，其中，還原溫度為 60^200 V，熱解溫度為 40(T900°C。上述鉬化合物為氯鉬酸或氯鉬酸鉀中的一種或兩個的組合物。上述鎢化合物為鎢酸銨、偏鎢酸銨、鎢酸、鎢酸鈉、羰基鎢中的一種或其兩個以上 的組合物。上述溶劑為乙醇、四氫呋喃或水。