CN118016916A - 一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 - Google Patents
一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN118016916A CN118016916A CN202410245364.XA CN202410245364A CN118016916A CN 118016916 A CN118016916 A CN 118016916A CN 202410245364 A CN202410245364 A CN 202410245364A CN 118016916 A CN118016916 A CN 118016916A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- nickel
- carbon
- fuel cell
- exchange membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 145
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 39
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 39
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 title claims abstract description 17
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 title claims abstract 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 14
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 140
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- -1 nickel nitride Chemical class 0.000 claims abstract description 53
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 38
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N palladium Substances [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 58
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 17
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 12
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 11
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HZUJFPFEXQTAEL-UHFFFAOYSA-N azanylidynenickel Chemical compound [N].[Ni] HZUJFPFEXQTAEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 claims description 6
- XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N Cyanamide Chemical compound NC#N XZMCDFZZKTWFGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 238000000026 X-ray photoelectron spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical class C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 3
- KZLHPYLCKHJIMM-UHFFFAOYSA-K iridium(3+);triacetate Chemical compound [Ir+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O KZLHPYLCKHJIMM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K ruthenium(iii) chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+3] YBCAZPLXEGKKFM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000006245 Carbon black Super-P Substances 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 2
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims description 2
- QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N dicyandiamide Chemical compound NC(N)=NC#N QGBSISYHAICWAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 2
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- HLYTZTFNIRBLNA-LNTINUHCSA-K iridium(3+);(z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound [Ir+3].C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O.C\C([O-])=C\C(C)=O HLYTZTFNIRBLNA-LNTINUHCSA-K 0.000 claims description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 claims description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 2
- PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L palladium(II) chloride Chemical compound Cl[Pd]Cl PIBWKRNGBLPSSY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) acetate Chemical compound [Pd+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O YJVFFLUZDVXJQI-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- OJLCQGGSMYKWEK-UHFFFAOYSA-K ruthenium(3+);triacetate Chemical compound [Ru+3].CC([O-])=O.CC([O-])=O.CC([O-])=O OJLCQGGSMYKWEK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims 1
- DSVGQVZAZSZEEX-UHFFFAOYSA-N [C].[Pt] Chemical compound [C].[Pt] DSVGQVZAZSZEEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 15
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 abstract description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 208000001408 Carbon monoxide poisoning Diseases 0.000 abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 6
- 230000010718 Oxidation Activity Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 63
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 34
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 13
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 8
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 4
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 229910021132 PdIr Inorganic materials 0.000 description 2
- 208000005374 Poisoning Diseases 0.000 description 2
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000024 high-resolution transmission electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 229920000554 ionomer Polymers 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 2
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000005230 valence electron density Methods 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000001147 anti-toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000002146 bilateral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000010411 electrocatalyst Substances 0.000 description 1
- 238000000840 electrochemical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910021397 glassy carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011943 nanocatalyst Substances 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000483 nickel oxide hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003975 potassium Drugs 0.000 description 1
- PJAHUDTUZRZBKM-UHFFFAOYSA-K potassium citrate monohydrate Chemical compound O.[K+].[K+].[K+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O PJAHUDTUZRZBKM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940050931 potassium citrate monohydrate Drugs 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法，所述催化剂表达为M1/Ni3N/C，所述催化剂是氮化镍纳米晶负载在碳载体上，贵金属以单原子形式分散在氮化镍纳米晶上。贵金属原子通过替换氮化镍颗粒表面部分的镍元素在氮化镍基底上均匀分散。氮化镍颗粒载体与贵金属单原子有着强烈的电子相互作用和良好的结构稳定性。该催化剂具有优异的氢氧化活性及稳定性，同时展现出优异的一氧化碳抗中毒活性，优于商业铂碳。本发明操作简单，无须复杂的电化学调控与转化过程；成本低廉，易于大规模生产，在阴离子交换膜燃料电池中有着巨大的潜在应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法。
背景技术
将氢气和氧气转化为电能的阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)是一项很有前景的技术。与质子交换膜燃料电池(PEMFC)相比，其碱性环境允许使用廉价的非贵金属催化剂作为阴极氧气还原(ORR)反应的催化剂，可大大降低商业化应用的成本。然而，在碱性膜燃料电池阳极氢气氧化反应(HOR)端，催化剂的反应动力学速率比酸性条件下降低约两个数量级。此外，受限于现阶段工业上氢气制备方法多借助烷烃类气体的蒸汽重组，不可避免地伴随一氧化碳气体的产生。贵金属对一氧化碳有着很强的吸附作用，会引发催化剂一氧化碳中毒，造成氢氧化性能严重衰减，进而影响氢氧燃料电池组件活性及稳定性。因此，发展高效微量贵金属燃料电池HOR催化剂以降低成本对于推进燃料电池的工业化发展具重要意义。
CN201611029069公开了一种具有AEMFC中氢氧化电催化应用价值的Ir/CeO2-C催化剂，通过过渡金属氧化物CeO2修饰碳负载Ir纳米催化剂，使制备的催化剂具有较大的比表面积，表现出搞得催化活性和稳定性。
CN109841849A公开了一种核壳结构的IrNi@PdIr/C催化剂，通过硼氢化钠还原法在碳载体上形成了粒径较小、分散良好的IrNi合金颗粒，再通过置换法制备得到IrNi@PdIr/C催化剂。该催化剂为核壳结构，在碱性条件下具有高的氢氧化催化活性，且稳定性较好。
CN116815230A公开了一种微量Pd负载的Ni基电催化剂，该催化剂为Ni基配合物和Pd金属源经过还原法制备得到。所制备的催化剂可作为氢气电催化氧化HOR材料，在碱性条件下具有十分优异的HOR催化性能和循环稳定性。
上述专利的方法中，要么需要使用较多的贵金属，成本较高，不利用大规模的工业化生产；要么在碱性阴离子膜燃料电池中可达到的功率密度尚不能满足需求。因此，综合结构设计及成本考虑，制备了一种制备简单，成本低廉的高活性氢氧燃料电池催化剂，具有重要现实意义。
发明内容
为克服现有燃料电池氢氧化反应中高活性必须依赖于大量贵金属催化剂的弊端，本发明旨在提供一种高效氢氧化复合催化剂。本发明提供了一种生长在碳基底上的微量Pd单原子负载在Ni3N颗粒表面的复合催化剂，该催化剂的氢氧化活性优异，且具有良好的稳定性；同时展现出优异的一氧化碳抗中毒活性，且具备较好的全电池性能。该复合催化剂的高氢氧化活性、高一氧化碳抗中毒活性及全电池性能尚属首次发现。本发明操作简单，成本低廉，无须复杂的电化学调控与转化过程。
本发明所提供的氢氧化复合催化剂作为燃料电池的阳极催化剂，可通过以下技术方案解决上述技术问题：
本发明的第一个目的是提供一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，表达为M1/Ni3N/C，所述催化剂是氮化镍纳米晶负载在碳载体上，贵金属M以单原子形式分散在氮化镍纳米晶上，所述贵金属M选自Pd，Pt、Ru、Rh、Ir中的至少一种；氮化镍纳米晶尺寸为5-20nm。M1表示贵金属M以单原子状态分散。
发明人发现，贵金属以单原子形式分散在特定尺寸的氮化镍纳米晶上，小尺寸的氮化镍颗粒具有类金属的特性，和贵金属具有较大的电负性，可以用贵金属与氮化镍基底的电负性差异，采用置换的方法负载贵金属。然而，纳米级的氮化镍小颗粒通常在NH3氛围的高温管式炉中，由镍的氧化物或者羟基氧化物氮化制备，NH3气体的使用，以及高温环境需要消耗大量的能量，而且所得氮化镍对贵金属负载情况不够理想。本发明是以无机金属镍盐，碳载体和氮源作为镍-氮前驱体；之后惰性气体保护下进行煅烧，冷却，得到氮化镍纳米晶，和贵金属有xx的良好作用，更适合贵金属单原子的稳定分散，有利于催化活性和稳定性。
进一步地，所述碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂中，氮化镍的XRD图谱具有如下的2θ特征峰：38.9±0.1°,42.1±0.1°,44.5±0.1°,58.5±0.1°,70.6±0.1°和78.38±0.1°；优选，氮化镍的XRD图谱具有如下的2θ特征峰：38.9±0.05°,42.1±0.05°,44.5±0.05°,58.5±0.05°,70.6±0.05°和78.38±0.05°。
优选地，所述贵金属M为Pd，催化剂表达为Pd1/Ni3N，催化剂的Ni 2p的XPS能谱图中，零价镍的特征峰在852.7±0.05eV；Pd 3d的XPS能谱图中，零价钯的特征峰在335.7±0.05eV，N 1s的XPS能谱图中，Ni-N的特征峰在399.1±0.05eV。XPS能谱图中，由Ni 3d谱图可知，复合催化剂比起氮化镍，零价镍的结合能产生了0.2eV的负向移动，表明Ni原子外层的价电子密度减少；相对于商业钯碳，复合催化剂的零价钯的结合能产生了0.3eV的正向移动,表明Pd原子原子外层的价电子密度增加。即，复合催化剂中Pd单原子和Ni3N载体之间存在强烈的电子相互作用，电子从Ni3N载体向Pd单原子转移。这种金属载体之间的相互作用，可以调节复合催化剂中的Ni和Pd位点的d带中心，使得碱性HOR反应的氢中间体和羟基中间体的吸附能调整至最优值。类似地，其他贵金属，Pt、Ru、Ir和Ni3N载体之间也存在这种强烈的电子相互作用。
进一步地，所述氮化镍尺寸为5-8nm。氮化镍粒径越小，比表面积越大，相同质量的催化剂所暴露出的催化活性位点数量越多。
贵金属M的负载量为0.2-3wt％，优选0.3-1.0wt％，更优选0.5-0.8wt％。
进一步地，所述碳载体选自活性炭、科琴黑、活性碳纤维、Super-P、乙炔黑、石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管、介孔碳、碳分子筛、煅烧一水合柠檬酸钾得到的多孔碳中的至少一种。优选为比表面积大于600m2/g，比如600-800m2/g，且具有微米和纳米多级孔道分布的多孔碳材料。进一步地，多孔碳的比表面积为600-800m2/g，介孔直径分布在2.3-3.8纳米，微孔直径分布在0.8-1.6纳米。大的比表面积和多级孔道的构筑为前驱体Ni(NHCN)2的生长提供了负载位点，具有更高的分散能力，有利于后续退火过程中防止Ni3N颗粒的团聚。发明发现，只有多孔碳的比表面积和微米和纳米多级孔道这两个条件都具备，才能得到最合适的氮化镍纳米晶，更合适贵金属单原子的分散。
本发明的催化剂是生长在碳载体上的微量贵金属单原子负载在氮化镍表面上的复合催化剂。其中，氮化镍以小尺寸的纳米晶形式存在，贵金属以单原子形式分散在氮化镍基底上。需要说明的是，单原子材料在燃料电池领域作为阳极氢氧化反应催化剂的研究对象时，高电位下容易被氧化而失去催化活性位点，使其在全电池的研究鲜有报道。发明人发现，将贵金属单原子负载在氮化镍纳米晶载体上，可触发金属载体之间的电子相互作用，使得贵金属单原子处于接近金属价态，保持催化活性。此外，电催化反应只发生在催化剂的表层，大尺寸的催化剂颗粒内部的原子不能有效参与氢氧化反应，原子利用率较低。而小尺寸的纳米晶负载原子分散的贵金属具有更高的表面钯利用率，更有利于表面氢氧化反应的发生，贵金属利用率可大幅提升，更具实际商用价值。
本发明的第二个目的是提供所述高效阴离子交换膜燃料电池阳极氢氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(S1)取无机金属镍盐为前驱体，加入碳载体和氮源溶解于溶剂中，超声搅拌，调节pH为碱性，常温下进行搅拌，反应后，蒸干溶剂，洗涤，得到镍-氮前驱体；
(S2)将镍-氮前驱体在惰性气体保护下进行煅烧，冷却，得到氮化镍纳米晶；
(S3)取Ni3N纳米晶与水混合，待混合液分散均匀后，将贵金属源加至上述分散液中，搅拌置换反应，洗涤、干燥，制备得到M1/Ni3N催化剂。
进一步地，步骤(S1)中，所述有机金属盐中选自镍金属的乙酸盐及氯化盐，其中优选为氯化盐。所选的氮源可为氨基氰及双氰胺，其中优选为氨基氰；调节pH为碱性使用氨水(10-30％)，调节pH为8-9。
进一步地，步骤(S1)中，搅拌反应时间为1-3h。
进一步地，步骤(S1)中，无机金属镍盐(以镍计)，氮源盐(以氮计)，碳载体三者的用量比例关系为1-3mol：1-3mol：30-60g；述洗涤所用的有机醇溶液为选自甲醇、乙醇、异丙醇和己烷中的一种或几种，优选为选自甲醇和乙醇的混合物；所述甲醇和乙醇的混合比例为0:1至1:0，优选为0.4:0.1。
进一步地，步骤(S2)中，所述煅烧是在以10-20℃/min的升温速率，升至400-500℃下，保温0.5-1小时。
进一步地，步骤(S3)中，贵金属源选自氯钯酸钠、氯化钯、乙酸钯、氯铂酸钠、氯铂酸、氯铂酸钾、氯化钌、醋酸钌、乙酰丙酮铱氧化铱、醋酸铱中的至少一种；Ni3N纳米晶和贵金源的质量比为5-10：1；搅拌置换反应时间为5-60分钟，优选为15-30分钟。
现对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：
一、本发明所述的氢氧化复合催化剂制备方法简单、成本低廉，且催化剂的氢氧化活性及稳定性可媲美商业铂碳，抗CO中毒活性与稳定性远远优于商业铂碳，在碱性交换膜燃料电池全电池具备较优的功率密度，有潜力替代现有的贵金属块体氢氧化催化剂。
二、本发明中采用的原料成本低廉，过渡金属镍储量丰富，贵金属载量极低；同时催化剂的制备方法简单，管式炉煅烧及常温电置换过程操作简单，可操作性，产量大，普适性强，具有较低的工业生产成本，可进行大规模化工业生产。
附图说明
图1(a)为实施例1中使用的多孔碳的N2吸附脱附等温线，1(b)为多孔碳的孔径分布图。
图2(a)为实施例1中Ni3N纳米晶的X射线粉末衍射曲线,图2(b)为Ni3N纳米晶的高分辨透射电子显微镜照片。
图3(a)为实施例1制备所得Pd1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图3(b)为Pd1/Ni3N复合催化剂的高分辨透射电子显微镜照片，图3(c)为Pd1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
图4(a)为实施例1制备所得Pd1/Ni3N复合催化剂与Ni3N纳米晶Ni 3d的X射线光电子能谱图,图4(b)为实施例1制备所得Pd1/Ni3N复合催化剂与商业钯碳Pd 3d的X射线光电子能谱图，图4(c)为实施例1制备所得Pd1/Ni3N复合催化剂与Ni3N纳米晶N1s的X射线光电子能谱图。
图5为实施例1复合催化剂与商业铂碳催化剂在饱和氢气气氛下，转速为1600rpm,扫速为5mV s-1时的LSV极化曲线。
图6为实施例1催化剂与商业铂碳催化剂在恒电势条件下氢氧化电流密度随时间变化的曲线图。
图7为实施例1催化剂与商业铂碳催化剂在1000ppm CO/H2测试氛围，恒电势条件下氢氧化电流保持率随时间变化的曲线图。
图8为实施例1催化剂与商业铂碳催化剂在阴离子交换膜燃料电池中，作为阳极催化剂条件下的功率密度曲线图。
图9(a)为实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图9(b)为Pt1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
图10(a)实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图10(b)为Ru1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
图11(a)实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图11(b)为Ir1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
图12实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在饱和氢气气氛下，转速为1600rpm,扫速为5mV s-1时的LSV极化曲线。
图13实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在恒电势条件下氢氧化电流密度随时间变化的曲线图。
图14实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在1000ppm CO/H2测试氛围，恒电势条件下氢氧化电流保持率随时间变化的曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行说明，但本发明并不局限于此。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的试剂、材料等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
商业铂碳催化剂是购买自阿法埃莎(Alfa Aesar)(天津)催化剂有限公司。
实施例1
(S1)将3mmol氯化镍，3mmol氨基氰溶解在装有10毫升去离子水的烧杯中，在超声清洗器中超声30分钟以得到均一澄清的溶液。将60mg比表面积为652.7m2/g，介孔与微孔并存，介孔直径分布在2.3-3.8纳米，微孔直径分布在0.8-1.6纳米的多孔碳加入上述溶液中，在搅拌器上搅拌1小时，已得到均匀的悬浊液。随后逐滴加入12.5％的氨水调节pH至8-9，搅拌0.5小时。将烧杯中物质使用乙醇及己烷的混合溶液离心清洗三次，可得生长在多孔碳上的镍-氮前驱体。图1(a)为实施例1中使用的多孔碳的N2吸附脱附等温线，1(b)为多孔碳的孔径分布图。
(S2)将生长在多孔碳上的镍-氮前驱体置于氮气保护的管式炉中，以10℃/min的升温速率，升温至400℃，煅烧0.5小时。冷却至室温后取出样品，所的材料为负载在多孔碳上的氮化镍纳米晶。所得纳米晶的X射线粉末衍射如图2(a)所示，电镜照片如图2(b)所示。由图2(a)可知，纳米晶与氮化镍的标准衍射卡片相对应，说明了氮化镍纳米晶的成功制备。图2(b)中氮化镍纳米颗粒的平均尺寸为7.8nm，说明小尺寸氮化镍纳米晶的成功制备，在该产品的合成中，快速的升温速率，最优的保温温度以及较短的保温时间是获取小尺寸颗粒的关键。
(S3)取50毫克氮化镍纳米晶于烧杯中，加入5毫升去离子水，超声分散均匀；取10毫克的氯钯酸钠溶解在1毫升的去离子水中，超声形成水溶液，将其逐滴加入到上述氮化镍悬浊液中，搅拌置换反应30分钟，离心收集，并用去离子与乙醇多次洗涤，在60℃的烘箱中干燥得到Pd1/Ni3N复合催化剂。对复合催化剂进行物相及形貌表征。如图3(a)所示，Pd1/Ni3N复合催化剂的X射线衍射图中无明显Pd纳米晶升温衍射峰，初步说明Pd以单原子的形式存在；图3(b)中的高倍透射图片可以看出，碳载体上无钯颗粒存在，氮化镍纳米颗粒上有明显衬度不同的原子存在，再次验证Pd单原子负载在氮化镍纳米晶上。对复合后电催化剂进行X射线光电子能谱表征，从图4(a)所示的Ni 3d谱图可知，复合催化剂比起氮化镍，零价镍的结合能产生了0.2eV的负向移动。由图4(b)中Pd 3d谱图可知，相对于商业钯碳，复合催化剂的零价钯的结合能产生了0.3eV的正向移动，表明复合催化剂中Pd金属和Ni3N载体之间的电子相互作用。由图4(c)中N1s谱图可知，氮化镍单晶以及复合催化剂均在399.1eV出现了Ni-N的特征峰。
将上述复合催化剂作为燃料电池的阳极氢氧化催化剂使用，对其进行氢氧化活性及一氧化碳抗毒化测试。具体试验方法为：将复合催化剂分散在乙醇和蒸馏水混合溶液(体积比2:1)中，配制成2mg/mL的浆液，超声分散均匀后，取10μL滴在玻碳电极上，自然风干后待测。将此电极作为工作电极，碳棒作为对电极，银/氯化银电极作为参比电极，组装成三电极体系在0.1mol/L的氢氧化钾溶液中进行电化学测试，线性伏安扫描测试的扫描速率为5mV/s。
图5是实施例1的催化剂和商业购买的铂碳催化剂作为上述电池的阳极催化剂的性能图。由图5可知，实施例1的催化剂在氢氧化实验所能达到的极限电流密度为2.87mA/cm2，而对应商业铂碳所能达到的极限电流密度为2.85mA/cm2；当过电位为50mV时，实施例1所得催化剂所能输出为电流密度为2.11mA/cm2，而商业铂碳输出的电流密度为1.51mA/cm2。由图6可得，实施例1制得的催化剂同时展现出良好的稳定性，在0.1V恒电位下，进行及时电流密度测试，所述催化剂在记录时间内，仍然具有良好的稳定性，优于商业铂碳，说明该催化剂相较商业铂碳，具有出色的实际应用潜力。
测试进行催化剂的CO抗毒化测试具体实验方法为：复合催化剂配制为2mg/mL的浆液，滴加在铂碳电极上，电极上载量为10μg，自然风干后作为工作电极，电化学工作站选定计时电流测量方式，测试气氛为1000ppm CO的H2混合气氛，所得一氧化碳氛围下的稳定性如图7所示。所述催化剂在6000秒毒化测试后，活性保持率仍在80％左右，而对比商业铂碳6000秒测试后的活性基本失活。这说明本发明提供的催化剂同时兼具优异催化活性和高的一氧化碳抗中毒性能，在含一氧化碳氢氧化工况下，比商业铂碳具更实用的商业价值。
后续测试催化剂的全电池具体实验方案为：催化剂配置为2mg/mL的浆液。将催化剂和离聚物(PAP-TP-100在5wt％乙醇中进行性能测试,离聚物的干重占催化剂质量的45％)分散在水和异丙醇(1：20v/v)的混合物中，在冰水浴中超声2h。然后将催化剂墨水喷涂在PAP-TP-85膜(干燥状态下20±5μm)上，形成电极面积为5cm2的催化剂涂层膜。将制备的催化剂涂层膜在60℃的3M KOH中浸泡24h以交换Cl-和OH-，并在燃料电池测试前用蒸馏水清洗以除去多余的KOH。将得到的催化剂涂层膜放置在两块特氟龙处理过的碳纸之间，制成膜电极组件。在80℃下对H2/O2单电池AEMFCs进行测试。H2和O2在95℃(100％ RH)下充分加湿，流速为1000mL min-1，两侧对称背压为200kPa。
实施例2
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S1)镍氮前体制备过程中，将洗涤时所用溶剂替换为甲醇，使用量不变。
实施例3
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S2)氮化镍制备过程中煅烧温度变为500℃，升温速率为20℃/min，所得氮化镍纳米晶尺寸稍微变大。
实施例4
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S2)煅烧时的时间变为1小时，所得氮化镍纳米晶尺寸稍微变大。
实施例5
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S3)中氯钯酸钠置换时间为15分钟。
实施例6
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S2)氮化镍制备过程中煅烧温度变为600℃，所得氮化镍纳米晶尺寸变大。
实施例7
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S2)氮化镍制备过程中煅烧时的时间变为2小时。
实施例8
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S2)氮化镍制备过程中，升温速率为5℃/min。
实施例9
其他操作和条件和实施例1相同，区别在于氯钯酸钠替换为氯铂酸钠，且最终制得复合催化剂中Pt的负载量为0.75wt％。
图9(a)为实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图9(b)为Pt1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
图12实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在饱和氢气气氛下，转速为1600rpm,扫速为5mV s-1时的LSV极化曲线。
图13实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在恒电势条件下氢氧化电流密度随时间变化的曲线图。
图14实施例9中Pt1/Ni3N复合催化剂、实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂和实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂在1000ppm CO/H2测试氛围，恒电势条件下氢氧化电流保持率随时间变化的曲线图。
实施例10
其他操作和条件和实施例1相同，区别在于氯钯酸钠替换为氯化钌，且最终制得复合催化剂中Ru的负载量为0.95wt％。
图9(a)实施例10中Ru1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图9(b)为Ru1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
实施例11
其他操作和条件和实施例1相同，区别在于氯钯酸钠替换为醋酸铱，且最终制得复合催化剂中Ir的负载量为0.69wt％。
图10(a)实施例11中Ir1/Ni3N复合催化剂的X射线粉末衍射曲线，图10(b)为Ir1/Ni3N复合催化剂的球差透射电子显微镜照片。
对比例1
氮化镍纳米晶合成方法与实施例1相同，不同之处之处是该基底后续不进行钯置换，后续电化学测试该氮化镍纳米晶。
对比例2
使用与实施例1相同量的多孔碳与贵金属前体，进行12小时的还原，得到负载在多孔碳上的Pd颗粒。
对比例3
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S3)中氯钯酸钠的量增加至20毫克，所得复合催化剂钯团聚，形成钯颗粒。
对比例4
其他条件和操作和实施例1相同，区别在于步骤(S3)中氯钯酸钠置换时间延长至2小时，所得复合催化剂钯团聚，形成钯颗粒。
对上述实施例和对比例的催化剂金属载量以及氮化镍尺寸结果如下表1所示。
表1催化剂的金属载量结果
对上述实施例和对比例的催化剂性能测试结果如下表2所示。
表2催化剂性能测试结果
Claims (10)
1.一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，表达为M1/Ni3N/C，其特征在于，所述催化剂是氮化镍纳米晶负载在碳载体上，贵金属M以单原子形式分散在氮化镍纳米晶上，所述贵金属M选自Pd，Pt、Ru、Rh、Ir中的至少一种；氮化镍纳米晶尺寸为5-20nm。M1表示贵金属M以单原子状态分散。
2.根据权利要求1所述的碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，其特征在于，所述催化剂中，氮化镍的XRD图谱具有如下的2θ特征峰：38.9±0.1°,42.1±0.1°,44.5±0.1°,58.5±0.1°,70.6±0.1°和78.38±0.1°；优选地，氮化镍的XRD图谱具有如下的2θ特征峰：38.9±0.05°,42.1±0.05°,44.5±0.05°,58.5±0.05°,70.6±0.05°和78.38±0.05°。
3.根据权利要求1所述的碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，其特征在于，所述贵金属M为Pd，催化剂表达为Pd1/Ni3N/C，催化剂的Ni 2p的XPS能谱图中，零价镍的特征峰在852.7±0.05eV；Pd 3d的XPS能谱图中，零价钯的特征峰在335.7±0.05eV，N 1s的XPS能谱图中，Ni-N的特征峰在399.1±0.05eV。
4.根据权利要求1所述的碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，其特征在于，所述氮化镍尺寸为5-8nm。贵金属M的负载量为0.2-3wt％，优选0.3-1.0wt％，更优选0.5-0.8wt％。
5.根据权利要求1所述的碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，其特征在于，所述碳载体选自活性炭、科琴黑、活性碳纤维、Super-P、乙炔黑、石墨烯、膨胀石墨、碳纳米管、介孔碳、碳分子筛；优选为比表面积大于600m2/g，且具有微米和纳米多级孔道分布的多孔碳材料。
6.根据权利要求5所述的碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂，其特征在于，所述多孔碳的比表面积为600-800m2/g，介孔直径分布在2.3-3.8纳米，微孔直径分布在0.8-1.6纳米。
7.权利要求1-6任一项所述高效阴离子交换膜燃料电池阳极氢氧化催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(S1)取无机金属镍盐为前驱体，加入碳载体和氮源溶解于溶剂中，超声搅拌，调节pH为碱性，常温下进行搅拌，反应后，蒸干溶剂，洗涤，得到镍-氮前驱体；
(S2)将镍-氮前驱体在惰性气体保护下进行煅烧，冷却，得到氮化镍纳米晶；
(S3)取Ni3N纳米晶与水混合，待混合液分散均匀后，将贵金属源加至上述分散液中，搅拌置换反应，洗涤、干燥，制备得到M1/Ni3N催化剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(S1)中，所述有机金属盐中选自镍金属的乙酸盐及氯化盐，其中优选为氯化盐；所述氮源可为氨基氰及双氰胺，其中优选为氨基氰；调节pH为碱性使用氨水(10-30％)，调节pH为8-9；搅拌反应时间为1-3h；无机金属镍盐(以镍计)，氮源盐(以氮计)，碳载体三者的用量比例关系为1-3mol：1-3mol：30-60g。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，进一步地，步骤(S2)中，所述煅烧是在以10-20℃/min的升温速率，升至400-500℃下，保温0.5-1小时。
10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(S3)中，贵金属源选自氯钯酸钠、氯化钯、乙酸钯、氯铂酸钠、氯铂酸、氯铂酸钾、氯化钌、醋酸钌、乙酰丙酮铱氧化铱、醋酸铱中的至少一种；Ni3N纳米晶和贵金源的质量比为5-10：1；搅拌置换反应时间为5-60分钟，优选为15-30分钟。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410245364.XA CN118016916A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410245364.XA CN118016916A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN118016916A true CN118016916A (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=90943115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410245364.XA Pending CN118016916A (zh) | 2024-03-05 | 2024-03-05 | 一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN118016916A (zh) |
-
2024
- 2024-03-05 CN CN202410245364.XA patent/CN118016916A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3027308B1 (en) | Method for forming noble metal nanoparticles on a support | |
| JP4949255B2 (ja) | 燃料電池用電極触媒 | |
| KR101197172B1 (ko) | 나노 구조 모양을 가지는 연료 전지용 촉매의 한 반응기 제조 방법 | |
| JP5014146B2 (ja) | 炭素担持された白金合金触媒 | |
| KR100868756B1 (ko) | 백금/루테늄 합금 담지 촉매, 그 제조방법 및 이를 이용한연료전지 | |
| CN111129513A (zh) | 一种氮掺杂碳担载粒径均一的低铂金属球形纳米颗粒电催化剂的制备方法及应用 | |
| JP2003017075A (ja) | 燃料電池用のアノード触媒を調製するプロセスおよびそのプロセスを用いて調製されたアノード触媒 | |
| US20080182745A1 (en) | Supported platinum and palladium catalysts and preparation method thereof | |
| CN115036522B (zh) | 一种限域制备燃料电池用合金催化剂的方法 | |
| KR20130065932A (ko) | 코어-쉘 타입의 담지촉매 제조방법 | |
| KR20130001876A (ko) | 연료전지용 촉매의 제조방법 | |
| WO2010143311A1 (en) | Electrode catalyst for fuel cell | |
| CN113113624B (zh) | 一种以碳纳米管为载体的纳米铂催化剂及其制备方法 | |
| JP5158334B2 (ja) | 燃料電池用電極触媒の製造方法 | |
| Gao et al. | One step synthesis of PtNi electrocatalyst for methanol oxidation | |
| CN110581281A (zh) | 一种应用于燃料电池领域的PdCu合金纳米催化剂及制备方法 | |
| WO2014009835A2 (en) | Metal nanoparticle-graphene composites and methods for their preparation and use | |
| CN115094464B (zh) | 一种水分解双功能电催化剂的制备方法 | |
| CN115911417A (zh) | 一种四面体介孔CuPd催化剂的制备方法 | |
| JP2005196972A (ja) | 電極触媒の製造方法 | |
| CN114497583A (zh) | 一种燃料电池用PtRu/CN催化剂的制备方法 | |
| JP4037814B2 (ja) | 燃料電池用膜−電極接合体及び燃料電池 | |
| CN114566657A (zh) | 一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂及其制备方法 | |
| CN118016916A (zh) | 一种碱性阴离子交换膜燃料电池氢氧化催化剂及其制备方法 | |
| CN114914456A (zh) | 一种高载量铂碳催化剂及其尿素辅助制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |