SE439438B - PLATINUM CATALYST AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION - Google Patents

PLATINUM CATALYST AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION

Info

Publication number
SE439438B
SE439438B SE7811784A SE7811784A SE439438B SE 439438 B SE439438 B SE 439438B SE 7811784 A SE7811784 A SE 7811784A SE 7811784 A SE7811784 A SE 7811784A SE 439438 B SE439438 B SE 439438B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
catalyst
temperature
platinum
carbon
crystallites
Prior art date
Application number
SE7811784A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE7811784L (en
Inventor
V M Jalan
C L Bushnell
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/854,285 external-priority patent/US4137373A/en
Priority claimed from US05/854,284 external-priority patent/US4137372A/en
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of SE7811784L publication Critical patent/SE7811784L/en
Publication of SE439438B publication Critical patent/SE439438B/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90Selection of catalytic material
    • H01M4/92Metals of platinum group
    • H01M4/925Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/926Metals of platinum group supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals of the platinum group metals
    • B01J23/42Platinum
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90Selection of catalytic material
    • H01M4/92Metals of platinum group
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M2004/8678Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
    • H01M2004/8684Negative electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M2004/8678Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
    • H01M2004/8689Positive electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00Electrolytes
    • H01M2300/0002Aqueous electrolytes
    • H01M2300/0005Acid electrolytes
    • H01M2300/0008Phosphoric acid-based
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Description

å7s117s4-3 L l0O°C i närvaro av en vätska (eller vid högre temperaturer i när- varo av en gas) har det visat sig att den förlorar ytarea. Denna förlust av ytarea är särskilt märkbar i en syrabränslecellmiljö, såsom i bränsleceller, vid vilka fosforsyra användes som elektro- lyt, som arbetar vid temperaturer var som helst från l20°C och däröver. Förlusten av ytarea är påfallande under de första få timmarna av cellarbetet men fortsätter med långsam men jämn has- tighet under väsentlig tid därefter. En nedgång i cellfunktionen kan direkt hänföras till denna förlust av platinans ytarea. å7s117s4-3 L 10 ° C in the presence of a liquid (or at higher temperatures in the be of a gas) it has been shown to lose surface area. This loss of surface area is particularly noticeable in an acid fuel cell environment, such as in fuel cells, in which phosphoric acid is used as the lyte, operating at temperatures anywhere from 120 ° C and over it. The loss of surface area is noticeable during the first few hours of cell work but continues with slow but steady for a significant period thereafter. A decline in cell function can be directly attributed to this loss of platinum surface area.

Ett sätt att minska denna förlust beskrives i amerikanska patentskriften 4.028.274. Enligt denna publikation oxiderades ytan på grafiterade kolbärarpartiklar i närvaro av en metall- oxiderande katalysator, så att gropar bildades i partiklarnas ytor. Metalloxideringskatalysatorn avlägsnades därefter och pla- tinan utfälldes på de oxiderade pafifiklarna. På grundval av teo- rin att under katalysatorns användning platinakristalliter mig- rerar över kolets yta och kombineras med andra platinakristal- liter (dvs. omkristallisering) och därigenom förlorar ytarea, antogs det att groparna i stödmaterialets yta skulle säkrare hålla platinakristalliterna på plats och därigenom minska migreringen och förlusten av ytarea. Även om denna metod innebar en förbätt- ring i jämförelse med den kända tekniken, var den inte fullt tillfredsställande, och fortsatta ansträngningar har resulterat i det förbättrade förfarandet enligt föreliggande uppfinning. Ändamålet med föreliggande uppfinning är sålunda att fram- ställa en förbättrad platinakatalysator bestående av platina- kristalliter med kolpartiklar som bärare därav och närmare bestämt att framställa en förbättrad bränslecellelektrod med användning av denna katalysator.One way to reduce this loss is described in American U.S. Pat. No. 4,028,274. According to this publication was oxidized the surface of graphitized carbonaceous particles in the presence of a metal oxidizing catalyst, so that pits were formed in the particles surfaces. The metal oxidation catalyst was then removed and placed the tin was precipitated on the oxidized clays. On the basis of theo- During the use of the catalyst, platinum crystallites migrate over the surface of the carbon and is combined with other platinum crystals liters (ie recrystallization) and thereby loses surface area, it was assumed that the pits in the surface of the support material would hold more securely the platinum crystallites in place, thereby reducing migration and the loss of surface area. Although this method meant an improvement compared to the prior art, it was not full satisfactory, and continued efforts have resulted in the improved process of the present invention. The object of the present invention is thus to provide provide an improved platinum catalyst consisting of platinum crystallites with carbon particles as carriers thereof and more specifically to produce an improved fuel cell electrode using of this catalyst.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att minska omkristal- liseringen av på kol uppburen platina genom minskning av plati- nans migrering över kolbärarpartiklarnas yta under katalysatorns påföljande användning, exempelvis i en bränslecell.Another object of the invention is to reduce recrystallization. carbonation of platinum supported by reduction of platinum migration of the carbon over the surface of the carbonaceous particles below the catalyst subsequent use, for example in a fuel cell.

Enligt uppfinningen innefattar förfarandet för förbättring av en katalysator av platinakristalliter med kolpartiklar som bärare därav, att katalysatorn underkastas en utfällning av po- röst kol på och omkring platinakristalliterna.According to the invention, the method for improvement comprises of a platinum crystallite catalyst with carbon particles such as carrier, that the catalyst is subjected to a precipitation of voice carbon on and around the platinum crystallites.

Det har visat sig att en katalysator framställd enligt här beskrivna metoder och använd som elektrodkatalysator i en fosfor- syrabränslecell har förbättrade omkristalliseringsegenskaper i det att hastigheten av förlusten i katalysatorns speciella ytarea s. 7811784-3 under bränslecellens arbete betydligt reduceras.It has been found that a catalyst prepared as follows described methods and used as an electrode catalyst in a phosphorus acid fuel cell has improved recrystallization properties in that the rate of loss in the particular surface area of the catalyst pp. 7811784-3 during the operation of the fuel cell is significantly reduced.

Det förmodas att det porösa kol, som utfällts på och omkring platinakristalliterna, strävar att säkrare "hålla" platinakris- tallitern på plats på kolbärarpartikeln och därigenom betydligt reducerar kristalliternas förmåga att migrera över kolbärarpar- tikelns yta under användning i en bränslecell. Genom minskning av migreringshastigheten minskas betydligt den hastighet och om- fattning, med vilken omkristallisering äger rum.It is believed that the porous carbon, which precipitates on and around platinum crystallites, strive to more safely "hold" platinum crystals the tallit in place on the coal carrier particle and thereby significantly reduces the ability of the crystallites to migrate across carbonaceous pairs surface of the article during use in a fuel cell. By reduction of the migration speed significantly reduces the speed and conversion socket, with which recrystallization takes place.

Sättet för utfällning av det porösa kolet på och omkring platinakristalliterna före högtemperaturbehandlingen synes inte ha någon avgörande betydelse vid uppfinningen, men ett föredra- get förfarande består i att uppvärma en uppburen platinakataly- sator i närvaro av koloxidgas, så att koloxiden sönderdelas i närheten av platinakristalliterna (vilka verkar som en sönder- delningskatalysator) för att utfälla kol på och omkring desamma.The method of precipitating the porous carbon on and around the platinum crystallites before the high temperature treatment are not visible have any decisive importance in the invention, but a preferred The process consists in heating a supported platinum catalyst. in the presence of carbon monoxide gas, so that the carbon monoxide decomposes in the presence of the platinum crystallites (which act as a decomposing split catalyst) to precipitate carbon on and around the same.

Andra förfaranden för utfällning av poröst kol beskrives i det följande, men koloxidmetoden är lämpligast på grund av dess enkelhet och låga kostnad. I huvudsak inbegriper alla här beskriv- na förfaranden för utfällning av det porösa kolet uppvärmning av katalysatorn i närvaro av en kolhaltig förening för sönder- delning och därigenom bildande av porösa kolutfällningar på och omkring platinakristalliterna. Detta innebär emellertid inte att andra metoder för utfällning av kol inte kan användas.Other methods for precipitating porous carbon are described therein following, but the carbon monoxide method is most suitable because of its simplicity and low cost. Essentially, all of those described herein include methods for precipitating the porous carbon heating of the catalyst in the presence of a carbonaceous compound for decomposition division and thereby the formation of porous carbon deposits on and around the platinum crystallites. However, this does not mean that other methods of precipitating carbon cannot be used.

Ovannämnda och andra ändamål, kännetecken och fördelar med föreliggande uppfinning framgår närmare av följande, detalje- rade beskrivning på lämpliga utföringsformer av densamma, vilka visas på bifogade ritning.The above and other purposes, features and benefits with the present invention will become more apparent from the following details. description of suitable embodiments thereof, which shown in the accompanying drawing.

Fig. l är ett diagram, som visar den förbättrade bränsle- cellfunktion, som uppnås genom att en katalysator av platina uppburen på kol utsättes för en koloxidvärmebehandling men inte en högtemperaturbehandling enligt föreliggande uppfinning.Fig. 1 is a graph showing the improved fuel cell function, which is achieved by a catalyst of platinum supported on carbon is subjected to a carbon monoxide heat treatment but not a high temperature treatment according to the present invention.

Fig. 2 är ett diagram, som visar att en katalysator fram- ställd enligt föreliggande uppfinning förlorar ytarea med redu- cerad hastighet då den utsättes för bränsleförhållanden. 7Fig. 3 är ett diagram, som visar den förbättrade, kataly- tiska aktiviteten hos en katalysator framställd enligt en ut- föringsform av föreliggande uppfinning.Fig. 2 is a diagram showing that a catalyst set according to the present invention loses surface area with reduced speed when exposed to fuel conditions. 7Fig. 3 is a graph showing the improved catalytic the activity of a catalyst prepared according to a embodiment of the present invention.

Fttlämpligt förfarande för utfällning av poröst kol på och omkring platinakristalliterna i en kolburcn platinakntalysator består i att uppvärma katalysatorn till temperaturområdet mellan 260 och 649°C i en koloxidatmosfär. Platinakristalliterna verkar 7811784--3 4- som en katalysator för sönderdelning av koloxiden enligt föl- jande formel: .. Pt 2CO + varme 3 C + C02 (l) Eftersom utan närvaro av platina koloxiden inte kommer att sönderdelas i detta temperaturområde, utfälles kolet endast på och omkring platinakristalliterna. Värmebehandlingsområdet samord- nas med den tid, som katalysatorn hålles inom detta temperatur- område. De viktiga åtgärderna består i att säkerställa att kol- utfällningarna är tillräckligt kraftiga för att betydligt redu- cera platinamigrering, under det att de på samma gång inte blir så täta och tjocka att under katalysatorns användning reaktant- gasen och/eller -vätskan inte lätt kan nå platinakristalliterna.Appropriate procedure for precipitation of porous carbon on and around the platinum crystallites in a carbon-clad platinum catalyst consists of heating the catalyst to the temperature range between 260 and 649 ° C in a carbon monoxide atmosphere. The platinum crystallites act 7811784--3 4- as a catalyst for the decomposition of the carbon monoxide according to jande formula: .. Pt 2CO + heat 3 C + CO 2 (l) Because without the presence of platinum the carbon monoxide will not decomposes in this temperature range, the carbon precipitates only on and around the platinum crystallites. The heat treatment area is coordinated with the time that the catalyst is kept within this temperature area. The important measures are to ensure that the precipitates are strong enough to significantly reduce cera platinum migration, while at the same time they do not become so dense and thick that during the use of the catalyst the reactant the gas and / or liquid cannot easily reach the platinum crystallites.

Kolutfällningarna måste, med andra ord, vara så porösa, så att katalysatorns funktion inte blir lidande i sådan utsträckning, att fördelarna med föreliggande uppfinning upphäves.The carbon deposits must, in other words, be so porous that the function of the catalyst does not suffer to such an extent, that the advantages of the present invention are nullified.

Eftersom det inte varit möjligt att beräkna den optimala tjockleken eller porositeten hos kolet som utfälles, framställ- des ett antal katalysatorprover med användning av olika tempera- turer och tider. Elektroder framställdes av dessa prover med tillämpning av standardteknik. Nedanstående tabell I visar prov på erhållna data. Elektrodprestationsdata härrör från inre cellprov med användning av 5 x 5 cm katoder med en katalysator- laddning på 0.25 - 0.50 mg/cmz av elektrodytan. En konventionell anod användes. Katalysatorbärarmaterialet utgjordes av en för- höjd ytarea kimrök. Elektrolyten vid dessa prov utgjordes av fosforsyra och reaktanten av luft och väte.Because it has not been possible to calculate the optimal the thickness or porosity of the carbon which is precipitated, a number of catalyst samples were used using different temperatures tours and times. Electrodes were made from these samples with application of standard technology. Table I below shows samples on the data obtained. Electrode performance data is derived from internal cell samples using 5 x 5 cm cathodes with a catalyst charge of 0.25 - 0.50 mg / cmz of the electrode surface. A conventional anode was used. The catalyst support material consisted of a height surface area carbon black. The electrolyte in these tests consisted of phosphoric acid and the reactant of air and hydrogen.

Av dessa prov och övrig information beträffande värmebe- handlingen av den uppburna platinakatalysatorn antages det att fördelar kan påräknas om värmebehandlingstemperaturen ligger inom området 260°C till 649°C och om temperaturen hålles inom detta område under en till sextio minuter. Ju högre värmebe- handlingstemperaturen är, desto kortare blir tydligen tiden som temperaturen skall bibehållas, och vice versa. Av erfarenhet vet man att temperaturer över ca. 649OC medför överdriven värmesint- ring av platinan under värmebehandlingen, dvs. den höga tempera- turen i och för sig skulle medföra betydlig migrering av platina- kristalliterna under koloxidbehandlingen, vilket resulterar i en ökning av platinakristallitstorleken som kan eliminera de för- delar, vilka eljest kunde uppnåtts. Ett lämpligt värmebehand- 5_ 7811784-3 lingsområde beräknas ligga mellan 260 och 427°C, varvid tempera- turen hålles inom detta område under fem till trettio minuter. De bästa resultaten erhölls genom uppvärmning till en maximumtempe- ratur på ca. 37l°C och genom bibehållande vid denna temperatur under ca. 10 minuter.Of these samples and other information regarding heat the action of the supported platinum catalyst it is assumed that benefits can be expected if the heat treatment temperature is within the range of 260 ° C to 649 ° C and if the temperature is kept within this area for one to sixty minutes. The higher the heat the action temperature is, the shorter the time apparently the temperature must be maintained, and vice versa. From experience know man that temperatures above approx. 649OC causes excessive heat sintering ring of platinum during the heat treatment, ie. the high temperature would in itself lead to significant migration of platinum the crystallites during the carbon monoxide treatment, resulting in a increase in platinum crystallite size which may eliminate the parts, which could otherwise be achieved. A suitable heat treatment 5_ 7811784-3 temperature range is estimated to be between 260 and 427 ° C, with temperatures the tour is held in this area for five to thirty minutes. The best results were obtained by heating to a maximum temperature. rature of approx. 37l ° C and by maintaining at this temperature under approx. 10 minutes.

Fig. l visar ett diagram, i vilket tiden i en bränslecell är inprickad på den horisontella axeln och bränslecellens funk- tion eller prestation, uttryckt i cellspänning, är inprickad på den vertikala axeln. Kurvorna är inprickade efter aktuella data.Fig. 1 shows a diagram in which the time in a fuel cell is dotted on the horizontal axis and the function of the fuel cell tion or performance, expressed in cell voltage, is dotted with the vertical axis. The curves are dotted according to current data.

Kurvan A är från cell med användning av obehandlad katalysator, exempelvis katalysator 1 i tabell I. Kurvorna B och C är från celler med användning av katalysator, som blivit koloxidbehand- lad vid 37loC under 10 minuter. Det bör observeras att även om skillnader i begynnelseprestationen inte var betydelsefulla, var de behandlade katalysatorerna i längden klart överlägsna på grund av de med tiden mindre förlusterna i platinaytarea.Curve A is from cell using untreated catalyst, for example Catalyst 1 in Table I. Curves B and C are from cells using catalyst which has been carbon monoxide treated charge at 37 ° C for 10 minutes. It should be noted that although differences in initial performance were not significant, var the treated catalysts are clearly superior in length due to the smaller losses over time in the platinum area.

Andra kolhaltiga gaser eller ångor än koloxid kan också an- vändas vid föreliggande uppfinning. Sålunda kan exempelvis en kol- vätegas, såsom metan, acetylen eller etylen användas, liksom bensen, hexen eller heptan, som skall användas i form av ånga.Carbonated gases or vapors other than carbon monoxide may also be used. used in the present invention. Thus, for example, a carbon hydrogen gas such as methane, acetylene or ethylene can be used, as well benzene, hexene or heptane, to be used in the form of steam.

Nedanstående formler visar de reaktioner, som uppstår vid två av dessa material: metan - CH4 + värme Pt C + 2H2 (2) bensen - CGH6 + värme Pt 6C + 3H2 (3) Liksom med koloxid skall prov utföras för varje gas för att få fram optimala temperaturområden för värmebehandlingen och den tid, som temperaturen måste hållas inom dessa områden. Ett begrän- sat antal prover framställdes under olika förhållanden. Exempel på några elektrodtestdata med användning av dessa prover visas i nedanstående tabell II. Elektrodstorlek, katalysatorladdning och andra detaljer av bränslecellproven var desamma som ovan beskri- vits i samband med tabell I. Även om dessa prov visar att kolet kan utfällas med använd- ning av olika gaser och ångor, utfördes inte tillräckligt med prov för att visa lämpliga och optimala värmebehandlingsförhållanden för dessa material.The formulas below show the reactions that occur in two of these materials: methane - CH4 + heat Pt C + 2H2 (2) benzene - CGH6 + heat Pt 6C + 3H2 (3) As with carbon monoxide, tests shall be performed on each gas to: obtain optimal temperature ranges for the heat treatment and it time, as the temperature must be kept within these ranges. A limitation The number of samples was prepared under different conditions. Example on some electrode test data using these samples is shown in Table II below. Electrode size, catalyst charge and other details of the fuel cell samples were the same as described above joke in connection with Table I. Although these tests show that the carbon can be precipitated using of different gases and vapors, insufficient tests were performed to show suitable and optimal heat treatment conditions for these materials.

Vid ytterligare metod för utfällning av poröst kol indränk- tes en kolburen platinakatalysator under 15 - 30 minuter med en 'mot Qíišf-Iš* 7811784-5 6- utspädd lösning av ca. 10 viktprocent CllH22Oll, allmänt känt som sukros. Katalysatorn torkades därefter vid en låg temperatur för att avlägsna vattnet, varvid erhölls en beläggning av sukros över hela katalysatorpartikeln. Den belagda katalysatorn uppvärm- des därefter i en inert atmosfär (ett vakuum skulle kunna ha an- vänts) för att sönderdela sukrosen enligt följande formel: CllH220ll + värme--)llC + llH2O (4) Härvid erhölls porösa kolutfällningar över alla ytor av katalysatorn, inkl. på och omkring platinakristalliterna, även- som på kolbärarmaterialet. Liksom vid de andra utförandena tjänar kolet, som utfälles på och omkring platinakristalliterna, till att enligt uppfinningen reducera migreringen av platinakristalliterna.In a further method for precipitating porous carbon soaked test a carbon-bearing platinum catalyst for 15-30 minutes with a 'mot Qíišf-Iš * 7811784-5 6- diluted solution of approx. 10% by weight C11H22O11, generally known as sucrose. The catalyst was then dried at a low temperature to remove the water, whereby a coating of sucrose was obtained over the entire catalyst particle. The coated catalyst is heated then in an inert atmosphere (a vacuum could have been used to decompose the sucrose according to the following formula: C11H22011 + heat -) 11C + 11H2O (4) This gave porous carbon deposits over all surfaces of the catalyst, incl. on and around the platinum crystallites, including as on the carbon support material. As with the other designs serve carbon, which precipitates on and around the platinum crystallites, to according to the invention reduce the migration of the platinum crystallites.

Kol som utfälles annanstans på bäraren, gör ingen skada, eftersom katalysatorbärarmaterialet redan utgöres av kol. Tabell III visar provdata för elektroder, som innefattar katalysatorn framställd med användning av sukrossönderdelningsmetoden. Elektrodstorlek, katalysatorladdning och andra detaljer i bränslecellproven var desamma som ovan beskrivits i samband med tabell I.Coal that precipitates elsewhere on the carrier does no harm, because the catalyst support material already consists of carbon. Table III shows sample data for electrodes comprising the catalyst prepared using the sucrose decomposition method. Electrode size, catalyst charge and other details in the fuel cell samples were the same as described above in connection with Table I.

Det är lämpligt att se till att värmebehandlingstemperaturen vid sukrossönderdelning ligger mellan 427 och 649oC, och att temperaturen hålles inom detta område mellan en halv och sex timmar. För det mesta behöver temperaturen endast bibehållas tills all sukros omvandlats till kol. Då kolet utfälles om tempera- turen överstiger 649°C, kan överdriven värmesintring av platinan under sukrossönderdelningen inträffa och omintetgöra ändamålet med uppfinningen, vilket består i att bibehålla små platinakristal- litstorlekar. Temperaturer under 427°C kommer inte att fullstän- digt karbonisera sukrosen. Det förmodas att varje lösbart, organiskt material, som vid uppvärmning kommer att sönderdelas till kol, kan användas för ändamålet med föreliggande uppfinning. Sukros är ett sådant lösbart, organiskt material. Exempel på andra mate- rial är fenolhartser, cellulosa och polyvinylalkohol.It is advisable to ensure that the heat treatment temperature at sucrose decomposition is between 427 and 649oC, and that the temperature is kept in this range between half and six hours. For the most part, the temperature only needs to be maintained until all sucrose has been converted to carbon. When the carbon precipitates about temperature the temperature exceeds 649 ° C, excessive heat sintering of the platinum may occur during the sucrose decomposition occur and nullify the purpose with the invention, which consists in maintaining small platinum crystals color sizes. Temperatures below 427 ° C will not be complete densely carbonate the sucrose. It is believed that each soluble, organic material, which on heating will decompose into carbon, can be used for the purpose of the present invention. Sucrose is such a soluble, organic material. Examples of other rial are phenolic resins, cellulose and polyvinyl alcohol.

Det har, helt oväntat, visat sig att om katalysatorerna som framställts enligt ovanstående beskrivning ytterligare värmebe- handlats i en inert atmosfär eller vakuum till ett temperatur- intervall från 8l6 till l232oC och temperaturen hålles inom detta område under en halv till sex timmar, omkristalliseras den erhållna katalysatorn i än mindre utsträckning. Dessutom, vilket är än mera överraskande, ökas själva platinans aktivitet genom denna högtem- 1. 7811784-5 peraturbehandling. Denna ökning av platinans aktivitet synes inte ha samband med det faktum, att platinaomkristalliseringen i bräns- lecellen också reduceras. ' Sedan det porösa kolet utfällts på platinakristalliterna, exempelvis genom något av ovan beskrivna förfaranden eller någon annan lämplig metod, utsättes katalysatorn för en högtemperatur- behandling i en inert atmosfär eller vakuum. Prov utfördes för att bestämma de optimala värmebehandlingsförhållandena. Några testdata visas i nedanstående tabell IV. Elektrodstorlek, kataly- satorbelastning och andra detaljer vid bränsleçellproven var de- samma som ovan beskrivits i samband med tabell I.It has, quite unexpectedly, turned out that if the catalysts as prepared according to the above description additional heat traded in an inert atmosphere or vacuum to a temperature range from 816 to 132 ° C and the temperature is kept within this area for half to six hours, the resulting is recrystallized the catalyst to an even lesser extent. In addition, which is even more so surprisingly, the activity of platinum itself is increased by this high 1. 7811784-5 peratur treatment. This increase in platinum activity is not apparent related to the fact that the platinum recrystallization in the the cell is also reduced. ' After the porous carbon precipitates on the platinum crystallites, for example by any of the methods described above or any other suitable method, the catalyst is subjected to a high temperature treatment in an inert atmosphere or vacuum. Tests were performed for to determine the optimal heat treatment conditions. A few test data are shown in Table IV below. Electrode size, catalytic load and other details of the fuel cell tests were the same as described above in connection with Table I.

Katalysatorn l9 utgjorde kontrollkatalyeator och fick inte någon behandling. Kol utfälldes inte före högtemperaturbehand- lingen vid de med 20 och 22 numrerade katalysatorerna; detta var därtill avsett för bedömning av föreliggande uppfinnings effek- tivitet. Samtliga övriga katalysatorer utsattes för en 37loC koloxidbehandling under tio minuter före värmebehandlingen till den angivna temperaturen i en inert atmosfär eller vakuum.Catalyst l9 was a control catalyst and did not any treatment. Coal did not precipitate before high temperature treatment. the catalysts numbered 20 and 22; this was intended for the purpose of assessing the effectiveness of the present invention. activity. All other catalysts were exposed to 37 ° C carbon monoxide treatment for ten minutes before the heat treatment to the indicated temperature in an inert atmosphere or vacuum.

I samtliga dessa prov utfördes värmebehandlingen i en inert atmosfär eller vakuum genom uppvärmning av katalysatorprovet från rumstemperatur till den maximala värmebehandlingetemperaturen med den hastighet, som framgår av tabellens ândrâ kolumn. Den tid, som anges i kolumn 4 i tabellen, räknas från momentet då tem- peraturen uppgår till 899øC. Vid exempelvis 20505 per timme skulle katalysatorn 21 uppvärmas från 899 till ll70QC på en timme och minuter. Den övriga delen av den totalt tvâ och en halv timme långa tiden kommer temperaturen att uppgå till ll70oC. Katalysa- torproven 27 och 29 uppvärmdes helt enkelt till ß99OC med den angivna hastigheten och hölls vid 899oC under en timme. Katalysa- torn 24 uppvärmdes till 899°C med en hastighet av lllOC per timme och därefter till 1o3s°ç med en hastighet av 222%. Även om tiden började räknas vid 893°C, förmodas det att fördelarna troligen börjar uppstå ungefär vid 8l6°C. Temperaturer över ca. l232OC kan åstadkomma en värmeaintringsgrad, som prak- tiskt taget eliminerar de fördelar, som erhållits genom värme- behandlingen. Med tanke härpå och på grundval av våra testresultat och övrig erfarenhet beräknas det att en värmebehandling inom temperaturområdet 8l6QC till l232°C från en halv timme till sex timmar blir fördelaktig. Naturligtvis kommer lägre maximumtem- peraturer och långsammare uppvärmningshastigheter att kräva längre värmebehandlingstider än högre maximumtemperaturer och snabbare "šoon Qvazrfi 7811784--3 s. uppvärmningshastigheter. Alltför snabb höjning av temperaturen kan medföra oxidation av kolbäraren beroende på förflyktigande av föroreningar innan de haft möjlighet att bortgå från kolpar- tiklarna. Av denna anledning rekommenderas det att inte låta uppvärmningshastigheten överstiga ca. 334OC per timme. Våra data anger att en lämplig värmebehandling ligger inom temperatur- området 89900 till ca. 960oC_från under från tre kvarts till en och en halv timme.In all these tests, the heat treatment was performed in an inert manner atmosphere or vacuum by heating the catalyst sample from room temperature to the maximum heat treatment temperature at the rate indicated by the second column of the table. The time, indicated in column 4 of the table, is calculated from the moment the temperature amounts to 899øC. At, for example, 20505 per hour would the catalyst 21 is heated from 899 DEG to 170 DEG C. in one hour and minutes. The rest of the total two and a half hours for a long time the temperature will reach ll70oC. Catalyst The samples 27 and 29 were simply heated to ß99OC with it specified speed and kept at 899oC for one hour. Catalyst Tower 24 was heated to 899 ° C at a rate of 11 ° C per hour and then to 10 ° C at a rate of 222%. Although the time began to count at 893 ° C, it is believed that the benefits are likely to start occurring approximately at 816 ° C. Temperatures over approx. l232OC can provide a degree of heat insertion, which practically eliminates the benefits obtained by heating the treatment. Given this and based on our test results and other experience, it is estimated that a heat treatment within the temperature range 8l6QC to l232 ° C from half an hour to six hours will be beneficial. Of course, lower maximum temperatures will temperatures and slower heating rates to require longer heat treatment times than higher maximum temperatures and faster "šoon Qvazrfi 7811784--3 s. heating rates. Too fast raising of the temperature may cause oxidation of the carbon support due to volatilization of pollutants before they could be removed from the tiklarna. For this reason, it is recommended not to sound the heating rate exceed approx. 334OC per hour. Our data indicates that a suitable heat treatment is within the area 89900 to approx. 960oC_from below from three quarters to one and a half hours.

På grund av våra experimentella försök visade det sig att även om högtemperaturbehandlingen inte är väsentlig för förelig- gande uppfinning förbättrar den katalysatorn i två väsentliga av- seenden. För det första reduceras omkristalliseringen av platinan under elektrodens användning i en bränslecell till och med utöver det värde som erhålles vid vanlig utfällning av det porösa kolet på platinakristalliterna utan efterföljande utsättande av kata- lysatorn för en högtemperaturbehandling. För det andra ökas pla- tinakatalysatonm;begynnelseaktivitet, dvs. innan den användes i bränslecellen. Fördelen med denna begynnelseökning bibehålles genomgående under katalysatorns användning.Due to our experimental experiments, it turned out that even if the high temperature treatment is not essential for the The present invention improves the catalyst in two essential respects. seenden. First, the recrystallization of platinum is reduced during the use of the electrode in a fuel cell even beyond the value obtained by ordinary precipitation of the porous carbon on the platinum crystallites without subsequent exposure to the the lysator for a high temperature treatment. Secondly, the tinacatalysatonm; initial activity, i.e. before it was used in the fuel cell. The advantage of this initial increase is maintained throughout the use of the catalyst.

I början försökte man uppnå minskad platinaomkristallise- ring med användning av högtemperaturbehandling men utan att först utfälla kol på platinakristalliterna. Dessa försök blev inte särskilt framgångsrika på grund av överdriven värmesintring (dvs. ökning av platinans partikelstorlek) som förorsakades av de höga värmebehandlingstemperaturerna. Vid föreliggande uppfinning har teorin uppställts att de porösa kolutfällningarna betydligt redu- cerar platinakristalliternas migreringshastighet under högtem- peraturbehandlingen; eftersom platinakristalliterna långsamt rör sig över kolets yta kan de finna lämpliga, naturliga defek- ter i kolbärarmaterialets yta, vilka fasthåller platinapartik- larna och ytterligare reducerar migreringen och omkristallise- ringen vid katalysatorns användning i bränslecellen.Initially, attempts were made to achieve reduced platinum recrystallization. call using high temperature treatment but without first precipitate carbon on the platinum crystallites. These attempts did not succeed particularly successful due to excessive heat sintering (ie increase in platinum particle size) caused by the high heat treatment temperatures. In the present invention, theory states that the porous carbon precipitates are significantly reduced the migration rate of platinum crystallites during high temperature the peratur treatments; because the platinum crystallites slowly moving over the surface of the coal, they may find suitable, natural defects in the surface of the carbon support material, which retain platinum particles further reduces migration and recrystallization. during the use of the catalyst in the fuel cell.

Tabell V visar några ytareadata för katalysatorerna 19, 20 och Zl, vilka behandlats såsom anges i tabell IV. Med de data, som visas i tabellerna IV och V, kan man göra flera observationer.Table V shows some surface data for the catalysts 19, 20 and Z1, which have been treated as set forth in Table IV. With the data as shown in Tables IV and V, several observations can be made.

För det första framgår det tydligt att CO-behandling (eller _annan behandling för utfällning av poröst kol på platinakristalli- terna) före högtemperaturbehandlingen är viktig vid föreliggande uppfinning. För det andra har katalysatorn 2l trots den stora för- bättringen i katodbegynnelsespänning mellan katalysatorn 20 och katalysatorn 21 fortfarande lägre begynnelsekatodspänning än den e. 7811784-3 obehandlade katalysatorn 19, men efter endast 100 timmars arbete i en bränslecell är katalysatorernas 19 och Zl ytareor nästan desamma. Om katalysatorn 21 ges ytterligare tid i bränslecellen, överträffar katalysatorn inte den obehandlade katalysatorns 19 (i fig. 2) prestation och ytarea. I längden kommer sålunda fördelar att uppträda som en följd av den speciella behandling, som kata- lysatorn 21 erhållit. För det tredje visar behandlingen av kata- lysatorn 25 att även om värmebehandlingstemperaturen inte är särskilt hög, resulterar ytterligare tid vid denna temperatur i en betydande inskränkning av begynnelseprestationen. Slutligen kan det för det mesta konstateras att bättre resultat erhålles med användning av lägre temperatur och mindre värmebehandlings- tid, såsom vid det föredragna temperaturområdet mellan 899 och 960°C under tre kvarts till en och en halv timme.First, it is clear that CO treatment (or other treatment for precipitation of porous carbon on platinum crystalline before the high temperature treatment is important in the present case invention. Secondly, the catalyst 2l, despite the large the improvement in cathode starting voltage between the catalyst 20 and catalyst 21 still lower initial cathode voltage than that e. 7811784-3 untreated catalyst 19, but after only 100 hours of work in a fuel cell, the surface areas of the catalysts 19 and Z1 are almost same. If the catalyst 21 is given additional time in the fuel cell, the catalyst does not exceed that of the untreated catalyst 19 (in Fig. 2) performance and surface area. In the long run, there are benefits to occur as a result of the special treatment, which is lysator 21 obtained. Thirdly, the treatment of lyser 25 that even if the heat treatment temperature is not particularly high, additional time at this temperature results in a significant reduction in initial performance. Finally it can mostly be stated that better results are obtained using lower temperature and less heat treatment time, such as at the preferred temperature range between 899 and 960 ° C for three quarters to an hour and a half.

Diagrammet i fig. 2 visar att föreliggande uppfinning med- för en betydlig förbättring i jämförelse med katalysatorer, som inte utfäller något kol på platinakristalliterna. I fig. 2 är den förbrukade tiden under bränslecellförhållanden avprickad på den horisontella axeln och den genomsnittliga platinaytarean på den vertikala axeln. Kurvorna är baserade på aktuella data. Den med D betecknade kurvan är obehandlad platina uppburen på kol- katalysatorn. Den med E betecknade kurvan är en katalysator, som var densamma som katalysatorn enligt kurvan D med undantag av att poröst kol utfällts på och omkring platinakristalliterna enligt koloxidmetoden som ovan beskrivits. Katalysatorn E ut- sattes emellertid inte för en högtemperaturbehandling i en inert atmosfär. Den med F betecknade kurvan är en katalysator, vilken blivit CO-behandlad och därefter utsatt för högtemperaturbehand- lingen enligt en lämplig utföringsform av föreliggande uppfinning, dvs. den avser en katalysator, som är identisk med katalysatorn enligt kurvan E men som även utsatts för en högtemperaturbehand~ ling i en inert atmosfär.The diagram in Fig. 2 shows that the present invention for a significant improvement over catalysts, which does not precipitate any carbon on the platinum crystallites. In Fig. 2 is the time spent under fuel cell conditions ticked off the horizontal axis and the mean platinum area on the vertical axis. The curves are based on current data. The with the D denoted curve, untreated platinum is supported on carbon the catalyst. The curve denoted by E is a catalyst, which was the same as the catalyst according to curve D with the exception of that porous carbon precipitates on and around the platinum crystallites according to the carbon monoxide method described above. Catalyst E out- however, was not set for a high temperature treatment in an inert atmosphere. The curve denoted by F is a catalyst which have been CO-treated and then subjected to high-temperature treatment according to a suitable embodiment of the present invention, i.e. it refers to a catalyst which is identical to the catalyst according to curve E but which has also been subjected to a high temperature treatment ~ in an inert atmosphere.

Det framgår att katalysatorerna D och E startar med ungefär samma platinaytarea, vilken är större än katalysatorns F platina- ytarea. I samtliga fall minskas platinaytarean under bränslecell- drift; katalysatorernas E och F ytarea minskas emellertid med mindre hastighet än katalysatorns D. Efter ca. 200 timmars bränsle- celldrift överstiger katalysatorns F platinaytarea också katalysa- torns E platinaytarea, Detta förklarar delvis bränslecellens för- bättrade funktion vid användning av katalysator som utsatts för kolutfällning och påfökfinde värmebehandling. ÉQQR Q11ä:.ff::'_e 7811784-'5 10.It can be seen that catalysts D and E start with approx the same platinum area, which is larger than the platinum of the catalyst F ytarea. In all cases, the platinum area under the fuel cell is reduced. Operation; however, the surface area of the catalysts E and F is reduced by less speed than the catalyst D. After approx. 200 hours of fuel cell operation also exceeds the platinum surface area of the catalyst F tower E platinum area, This partly explains the fuel cell improved function when using catalyst exposed to carbon precipitation and subsequent heat treatment. ÉQQR Q11ä: .ff :: '_ e 7811784-'5 10.

Diagrammet i fig. 3 är också grundat på experimentella data och visar att bortsett från platinans minskade omkristallise- ringshastighet platinan åtminstone i början är i och för sig mera aktiv som en följd av föreliggande uppfinning. I detta dia- gram är tiden i bränslecellen likaledes avprickad på den horison- tella axeln och katalysatoraktiviteten i form av bränslecellens 2 på den vertikala axeln. prestation eller funktion vid 0.22 A/cm Man ser omedelbart att aktiviteten av katalysatorn enligt före- liggande uppfinning i början alltid är högre än den obehandlade katalysatorns aktivitet (kurva G) trots att den i början har en mindre platinaytarea (se fig. 2). Det förmodas att även om efter en lång tids användning katalysatorerna enligt kurvorna H och G slutar med samma area (vilket inte är fallet), kommer akti- viteten av katalysatorn enligt kurvan H Fortfarande att vara högre än den obehandlade katalysatorns.The diagram in Fig. 3 is also based on experimental data and shows that apart from the reduced recrystallization of platinum ring speed platinum at least in the beginning is in itself more active as a result of the present invention. In this dia- grams, the time in the fuel cell is likewise dotted on the horizontal the shaft and the catalyst activity in the form of the fuel cell 2 on the vertical axis. performance or function at 0.22 A / cm It is immediately apparent that the activity of the catalyst according to the present invention in the beginning is always higher than the untreated the activity of the catalyst (curve G) even though it initially has a smaller platinum area (see Fig. 2). It is assumed that although after a long time of use the catalysts according to curves H and G ends with the same area (which is not the case), the active of the catalyst according to curve H Still to be higher than that of the crude catalyst.

Föreliggande uppfinning avser sålunda en förbättrad kata- lysator av platinakristalliter, som är uppburna på kol, inne- fattande en kolutfällning på och omkring platinakristalliterna.Thus, the present invention relates to an improved catalog lysine of platinum crystallites supported on carbon, containing taking a carbon precipitate on and around the platinum crystallites.

Enligt en lämplig utföringsform av uppfinningen kan en ytterligare förbättring av denna katalysator uppnås genom en efterföljande värmebehandling. Ehuru fördelaktig är denna värmebehandling dock inte väsentlig för föreliggande uppfinning, vilken även utan denna ytterligare värmebehandling åstadkommer en betydlig förbättring i jämförelse med kända katalysatorer. Även om uppfinningen visats och beskrivits i samband med föredragna utföringsformer av densamma, är det för en fackman tydligt att olika ändringar och uteslutningar i form och detal- jer kan företagas utan att frângå uppfinningstanken eller över- skrida uppfinningens ram. 7811784-3 ll. .uonmwæamumx mâëmm >m mGac©cm>:m mmë >oum mumam >w uwumuasmwn umu um .mwmcm oømnëo »um www naamumbm ik ;mcaawsmnwQ|Ou cwmca 1 aww | 1 www I | mmm mm ama mmw wo ama mmw I | www Nw oma mmm am maa www I | www mm mma ==amm | omm ww mma 4% amw | www om 1 ow wfiowa 1 oma vf www 1 omm .Eaa ooa mmawflcwmmm m\NE NEU\< NN.o mm >E mmnmßm um amavnwuømwoumxwmawcnæmom .Émumqmzmmm q m om I H .m>w nu maæ Ua> aßm ßfl> aßm @a> aßm Ua> aßm @a> aßm Ua> omm Ua> omm ®a> omm ©a> own Ua> omm UH> AU O uoummmamumxaaouucom # .caë m .caë om .øaä ma .cañ oa .naë oa .caš m .fiaë om .QaE om .flaä ma .naš ca .øaš m Gwmca wa H wmë mmm |cm nwuøumnwmëmuv mfiaaflmmßwm Na aa oa å r-lNffiflLflkOßæ uøummæamumm ZOHBQBWHMAMWÅWZZNUHM ZOO 4 Z H aQMm li POOR QUALITY 12. 7811784--3 .novmmwamßmx mEEmw >m mnflcwømšhm wmå >oum .mhmfiw >m vwumufiøwwn www .Hm mmmøm wømuâo uum www uflflmnmåwk* .mcflfløsmsmn uwwqfl .m>w || Hoummmflmumxfifionunomx | I omm Uoßmw ufl> .øflâ m .mmwnmm mfi wm mmfl :à www .. www Uoomm Uflw ...SE m âöxwm 3 mw owfi xu.>æ@ 1 Qww nmmflfl *ma .Eflø oofi wwflwnsmmwm ïwa Neu? 35 En, >a mmumuw _ Høfiuswwømwopmxwmfiwncæmwm mcflawsmnwm Hoummæfimumm MOB4mwQ4B4M D<flDZAOM mmm 4B4Q4MM EUO lwZOHB HH flflmmáä 7811784-3 13. mm mw .Eflu cow .mdflflwflmflwß :wmflfi .m>© || uoummhflmumxflflonucomk Hmm Oommm ©H> .cflñ om wfl on QHA www oommw @fl> .SHB om wa mm o: www nwmfi .w 3 .ëflø oofi mmfiwcflæmmm ¶ en? Nwé m? 2: m\ E N N fimflvflmuom mwnmnw |Uovmxmmflm:flwmmm mcflflucmnmm noummwflmpmm MOB HHH QQMNQB r.. noen QUAIITY 14. 7811784'3 .Uommofl Hamu Uommæ :mmm mEEHu\U0NNm muommæ fiflmßßmfi wEEHn\UOfiHH U .^mGmmflQmswn|OU cmmcm .m>Uv mcmmwGm:mnmEHw> wmßw ummmmufl mox ummum Q .uommm mm> mmmum m .@nmmUnmsmQwEmw> mwaflm mcmmflcmflwnløø Qwmsm la møummwflmumxflmomunøm ä mmm mm m.m mmm mmm mm , mmm s::mm> m.m mmm mmm mm m mmm mz m.m mmm m mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mm mmm 7 mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmmm mmm\mmmo mm W mmm mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mmm mmm mz m.m mmmm mmm mm mmm mz m.m mmmm mmm mmn mmm 1 | I 1 «mm A Eu>~ Nwlo .när 25 Tmmššmvv Û m .møummwmñwv mwššmmïu m N mmmucwuom .mmwwoëumwmmmmm wmuwmnmm olmmmmmmwmmmswn uwflmmmmmwmm |wmmwmmmmæmwnmuoumm nmmmmmmmwmmwëmmmm lwcønmnmšmmm/ m. |mmmmm> Ümšmxmä :mmmmmmmâmmmmmmn mommmmwmmumvm _ .mmammmmmm I0Q0ÉHW> ÜHDM UOHßm .mvflm/ USflHUGMSQQ .Gflfi OH .H.O.w .HGHOßMWMHMNQM QHA-m mmflßßwßmm Mwmwflmfifl FmOmmm EOHSV mmmummmzmmm mommm m zommmmmmmmmmmmzzmommmommm mm wzmmnzmom«mmm« mmmmmm >m mmmmmm . 7811784-3 TABELL V EFFEKTER AV CO-BEHANDLING FÖRE VÄRMEBEHANDLING PÅ PLATINAYTAREA Katalysator il 19 Q <1: 21 Ytarea mz/g Begynnelse 100 tim. 140 45 40 34 60 43 d se tabell IV för behandlingsdetaljer. _ . _.__..._......__.__......._....__.._._._ “Pøøn QHA:According to a suitable embodiment of the invention, a further improvement of this catalyst is achieved by a subsequent heat treatment. Although beneficial, this heat treatment is not essential to the present invention, which even without it further heat treatment achieves a significant improvement in comparison with known catalysts. Although the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments thereof, it is for one skilled in the art clear that various changes and exclusions in form and detail can be undertaken without departing from the inventive concept or slip the frame of the invention. 7811784-3 ll. .uonmwæamumx mâëmm> m mGac © cm>: m mmë> oum mumam> w uwumuasmwn umu um .mwmcm oømnëo »um www naamumbm ik ; mcaawsmnwQ | Ou cwmca 1 aww | 1 www I | mmm mm ama mmw wo ama mmw I | www Nw oma mmm am maa www I | www mm mma == amm | omm ww mma 4% amw | www om 1 ow w fi owa 1 oma vf www 1 omm .Eaa ooa mmaw fl cwmmm m \ NE NEU \ <NN.o mm> E mmnmßm um amavnwuømwoumxwmawcnæmom .Émumqmzmmm q m if I H .m> w nu maæ Ua> aßm ß fl> aßm @a> aßm Ua> aßm @a> aßm Ua> omm Ua> omm ®a> omm © a> own Ua> omm UH> AU O uoummmamumxaaouucom # .caë m .caë om .øaä ma .cañ oa .naë oa .caš m .fi aë om .QaE om .fl aä ma .naš ca .øaš m Gwmca wa H wmë mmm | cm nwuøumnwmëmuv m fi aa fl mmßwm Na aa oa å r-lNf fifl L fl kOßæ uøummæamumm ZOHBQBWHMAMWÅWZZNUHM ZOO 4 Z H aQMm li POOR QUALITY 12. 7811784--3 .novmmwamßmx mEEmw> m mn fl cwømšhm wmå> oum .mhm fi w> m vwumu fi øwwn www .Hm mmmøm wømuâo uum www u flfl mnmåwk * .mc flfl øsmsmn uwwq fl .m> w || Hoummm fl mumx fifi onunomx | I omm Uoßmw u fl> .ø fl â m .mmwnmm m fi wm mm fl: à www .. www Uoomm U fl w ... SE m âöxwm 3 mw ow fi xu.> æ @ 1 Qww nmm flfl * ma .E fl ø oo fi ww fl wnsmmwm ïwa Neu? 35 En,> a mmumuw _ Hø fi uswwømwopmxwm fi wncæmwm mc fl awsmnwm Hoummæ fi mumm MOB4mwQ4B4M D <fl DZAOM mmm 4B4Q4MM EUO lwZOHB HH flfl mmáä 7811784-3 13. mm mw .E fl u cow .md flfl w fl m fl wß: wm flfi .m> © || uoummh fl mumx flfl onucomk Hmm Oommm © H> .c fl ñ om w fl on QHA www oommw @ fl> .SHB om wa mm o: www nwm fi .w 3 .ë fl ø oo fi mm fi wc fl æmmm ¶ one? Nwé m? 2: m \ E N N fi m fl v fl muom mwnmnw | Uovmxmm fl m: fl wmmm mc flfl ucmnmm noummw fl mpmm MOB HHH QQMNQB r .. some QUAIITY 14. 7811784'3 .Uommo fl Hamu Uommæ: mmm mEEHu \ U0NNm muommæ fifl mßßm fi wEEHn \ UO fi HH U . ^ mGmm fl Qmswn | OU cmmcm .m> Uv mcmmwGm: mnmEHw> wmßw ummmmu fl mox ummum Q .uommm mm> mmmum m . @ nmmUnmsmQwEmw> mwa fl m mcmm fl cm fl wnløø Qwmsm la møummw fl mumx fl momunøm ä mmm mm m.m mmm mmm mm, mmm s :: mm> m.m mmm mmm mm m mmm mz m.m mmm m mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mm mmm 7 mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmmm mmm \ mmmo mm W mmm mz m.m mmm mmm mm mmm mz m.m mmm mmm mmm mmm mz m.m mmmm mmm mm mmm mz m.m mmmm mmm mmn mmm 1 | I 1 «mm A Eu> ~ Nwlo .när 25 Tmmššmvv Û m .møummwmñwv mwššmmïu m N mmmucwuom .mmwwoëumwmmmmm wmuwmnmm olmmmmmmwmmmswn your fl mmmmmwmm | wmmwmmmmæmwnmuoumm nmmmmmmmwmmwëmmmm lwcønmnmšmmm / m. | mmmmm> Ümšmxmä: mmmmmmmâmmmmmmn mommmmwmmumvm _ .mmammmmmm I0Q0ÉHW> ÜHDM UOHßm .mv fl m / US fl HUGMSQQ .G flfi OH .H.O.w .HGHOßMWMHMNQM QHA-m mm fl ßßwßmm Mwmw fl m fifl FmOmmm EOHSV mmmummmzmmm mommm m zommmmmmmmmmmmmmzzmommmommm mm wzmmnzmom «mmm« mmmmmm > m mmmmmm . 7811784-3 TABLE V EFFECTS OF CO-TREATMENT BEFORE HEAT TREATMENT ON PLATINAY AREA Catalyst il 19 Q <1: 21 Ytarea mz / g Beginning 100 hrs. 140 45 40 34 60 43 d see Table IV for treatment details. _. _.__..._......__.__......._....__.._._._ Pøøn QHA:

Claims (16)

16. 7811784-3 Patentkrav:Patent 78: 7811784-3 1. Platinakatalysator, k ä n n e t e c k n a d a v att densamma består av platinakristalliter med kolpartiklar som bä- rare därav, varvid kol fällts ut på och omkring kristalliterna för att minska migreringen av kristalliterna på kolpartiklarnas yta under påföljande behandling eller användning av katalysatorn.Platinum catalyst, characterized in that it consists of platinum crystallites with carbon particles as carriers thereof, carbon precipitating on and around the crystallites to reduce the migration of the crystallites on the surface of the carbon particles during subsequent treatment or use of the catalyst. 2. Förfarande för framställning av en platinakatalysator enligt patentkrav l, k ä n n e t e c k n a t a v att en kata- lysator av platinakristalliter med kolpartiklar som bärare därav, underkastas en utfällning av poröst kol på och omkring platina- kristalliterna.A process for producing a platinum catalyst according to claim 1, characterized in that a catalyst of platinum crystallites with carbon particles as a carrier thereof is subjected to a precipitation of porous carbon on and around the platinum crystallites. 3. Förfarande enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k - n a t a v att under utfällningen uppvärmes katalysatorn i när- varo av en kolhaltig förening för sönderdelning av föreningen och bildande av poröst kol.3. A process according to claim 2, characterized in that during the precipitation the catalyst is heated in the presence of a carbonaceous compound to decompose the compound and form porous carbon. 4. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t a v att en gas- eller ångformig, kolhaltig förening an- vändes och att katalysatorn uppvärmes i närvaro av gasen eller ångan.4. A process according to claim 3, characterized in that a gaseous or vaporous carbonaceous compound is used and that the catalyst is heated in the presence of the gas or vapor. 5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a t a v att såsom kolhaltig förening användes koloxid.5. A process according to claim 4, characterized in that carbon monoxide is used as the carbonaceous compound. 6. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a t a v att uppvärmning sker till temperaturintervallet 260 - 649°C och att temperaturen hålles inom detta intervall under en till sextio minuter.6. A method according to claim 5, characterized in that heating takes place to the temperature range 260 - 649 ° C and that the temperature is kept within this range for one to sixty minutes. 7. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a t a v att uppvärmningen sker till temperaturintervallet 260 - 427OC och att temperaturen hålles inom detta intervall under fem till trettio minuter.7. A method according to claim 5, characterized in that the heating takes place to the temperature range 260 - 427 ° C and that the temperature is kept within this range for five to thirty minutes. 8. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t a v att uppvärmningen sker till en maximumtemperatur på 37100 och att denna temperatur bibehålles under tio minuter.A method according to claim 3, characterized in that the heating takes place to a maximum temperature of 37,100 and that this temperature is maintained for ten minutes. 9. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a t a v att såsom kolhaltig förening användes en kolväte- ånga eller -gas och att uppvärmning sker till en temperatur, som är tillräckligt hög för att sönderdela kolvätet för att ut- fälla poröst kol på och omkring platinakristalliterna.9. A process according to claim 4, characterized in that a hydrocarbon vapor or gas is used as the carbonaceous compound and that heating takes place to a temperature high enough to decompose the hydrocarbon to precipitate porous carbon on and around the platinum crystallites. 10. Förfarande enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k - n a t a v att såsom kolväte användes n-hexan, heptan, bensen, acetylen, metan eller etylen. 11. 7811784-3Process according to Claim 9, characterized in that n-hexane, heptane, benzene, acetylene, methane or ethylene are used as hydrocarbon. 11. 7811784-3 ll. Förfarande enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k - n a t a v att såsom kolhaltigt material användes ett vatten- lösligt, organiskt material, och att för utfällningen av kol anbringas ett skikt av det vattenlösliga, organiska materialet på katalysatorn, varefter katalysatorn uppvärmes i en inert atmosfär eller vakuum för att sönderdela det organiska materia- let i skiktct, varvid poröst kol kvarlämnas på och omkring platinakristalliterna.ll. Process according to Claim 3, characterized in that a water-soluble organic material is used as the carbonaceous material, and that a layer of the water-soluble organic material is applied to the catalyst for the precipitation of carbon, after which the catalyst is heated in an inert atmosphere or vacuum. to decompose the organic material into layers, leaving porous carbon on and around the platinum crystallites. 12. Förfarande enligt patentkrav ll, k ä n n e t e c k - n a t a v att för anbringande av ett skikt av det vattenlös- liga, organiska materialet, genomdränkes katalysatorn med en vattenhaltig lösning av det organiska materialet och torkas kata- lysatorn för att avlägsna vattnet från skiktet.12. A process according to claim 11, characterized in that for applying a layer of the water-soluble organic material, the catalyst is soaked with an aqueous solution of the organic material and the catalyst is dried to remove the water from the layer. 13. Förfarande enligt patentkrav ll eller 12, k ä n n e- t e c k n a t a v att såsom kolhaltigt material användes sackaros.13. A process according to claim 11 or 12, characterized in that sucrose is used as the carbonaceous material. 14. Förfarande enligt patentkrav 13, k ä n n e t e c k - n a t a v att uppvärmning sker till ett temperaturintervall på 427 - 649OC och att temperaturen hålles inom detta intervall under en halv till sex timmar.14. A method according to claim 13, characterized in that heating takes place to a temperature range of 427 - 649 ° C and that the temperature is kept within this range for half to six hours. 15. Förfarande enligt något av patentkrav 2 - 14, k ä n n e- t e c k n a t a v att katalysatorn efter utfällning av kol utsättes för en värmebehandling i en inert atmosfär eller vakuum inom ett temperaturintervall på 816 - 1232°C och att tempera- turen hålles inom detta intervall under en halv till sex timmar.Process according to one of Claims 2 to 14, characterized in that the catalyst, after precipitation of carbon, is subjected to a heat treatment in an inert atmosphere or vacuum within a temperature range of 816 to 1232 ° C and that the temperature is kept therein. intervals for half to six hours. 16. Förfarande enligt patentkrav 15, k ä n n e t e ç k - n a t a v att upgvärmning sker till temperaturintervallet 899 - 96o°c och att temperaturen hållas inom detta intervall under tre kvarts till en och en halv timme. :room QUALITY16. A method according to claim 15, characterized in that heating takes place to the temperature range 899 - 96o ° c and that the temperature is kept within this range for three quarters to one and a half hours. : room QUALITY
SE7811784A 1977-11-23 1978-11-15 PLATINUM CATALYST AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION SE439438B (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US85428377A 1977-11-23 1977-11-23
US85428677A 1977-11-23 1977-11-23
US05/854,285 US4137373A (en) 1977-11-23 1977-11-23 Platinum catalyst and method for making
US05/854,284 US4137372A (en) 1977-11-23 1977-11-23 Catalyst and method for making

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7811784L SE7811784L (en) 1979-05-24
SE439438B true SE439438B (en) 1985-06-17

Family

ID=27505919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7811784A SE439438B (en) 1977-11-23 1978-11-15 PLATINUM CATALYST AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS5482394A (en)
BR (1) BR7807532A (en)
CH (1) CH638693A5 (en)
DE (1) DE2848138A1 (en)
DK (1) DK155575C (en)
ES (1) ES475293A1 (en)
FR (1) FR2409792B1 (en)
GB (1) GB2008429B (en)
IL (1) IL55885A (en)
SE (1) SE439438B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6415809A (en) * 1987-07-10 1989-01-19 Fuji Electric Co Ltd Monitor system for working time of control panel
JP4061573B2 (en) 2001-05-18 2008-03-19 ソニー株式会社 Conductive catalyst particle manufacturing method, gas diffusing catalyst electrode manufacturing method, and apparatus used for conductive catalyst particle manufacturing method
JP4061575B2 (en) 2001-06-01 2008-03-19 ソニー株式会社 Conductive catalyst particles and method for producing the same, gas diffusive catalyst electrode, and electrochemical device
JP2007050319A (en) * 2005-08-16 2007-03-01 Ritsumeikan Composite catalytic particle
WO2009128203A1 (en) 2008-04-14 2009-10-22 パナソニック株式会社 Fuel cell provided with an oxygen electrode having a surface nanostructure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2358359A (en) * 1939-05-17 1944-09-19 Colorado Fuel & Iron Corp Active carbon production
GB1018373A (en) * 1963-03-26 1966-01-26 Du Pont Hydrogenation catalysts
US3979329A (en) * 1969-12-12 1976-09-07 Johnson Matthey & Co., Limited Carbon molecular sieve catalyst
US3881957A (en) * 1972-03-17 1975-05-06 Universal Oil Prod Co Electrochemical cell comprising a catalytic electrode of a refractory oxide and a carbonaceous pyropolymer
US3964933A (en) * 1974-04-08 1976-06-22 Exxon Research And Engineering Company Carbon article including electrodes and methods of making the same
US4028274A (en) * 1976-06-01 1977-06-07 United Technologies Corporation Support material for a noble metal catalyst and method for making the same

Also Published As

Publication number Publication date
SE7811784L (en) 1979-05-24
DE2848138C2 (en) 1989-08-03
ES475293A1 (en) 1980-04-01
FR2409792B1 (en) 1986-05-16
BR7807532A (en) 1979-07-24
IL55885A (en) 1981-11-30
FR2409792A1 (en) 1979-06-22
GB2008429B (en) 1982-04-28
DE2848138A1 (en) 1979-06-13
CH638693A5 (en) 1983-10-14
GB2008429A (en) 1979-06-06
DK155575B (en) 1989-04-24
JPS5748258B2 (en) 1982-10-15
IL55885A0 (en) 1979-01-31
DK155575C (en) 1989-09-18
JPS5482394A (en) 1979-06-30
DK521478A (en) 1979-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Moiroux et al. Adsorption phenomena in the NAD+/NADH system at glassy carbon electrodes
Berchmans et al. Electrooxidation of alcohols and sugars catalysed on a nickel oxide modified glassy carbon electrode
US9705165B2 (en) Lithium-air battery air electrode and its preparation method
Watanabe et al. Electrocatalysis by ad-atoms: Part XIII. Preparation of ad-electrodes with tin ad-atoms for methanol, formaldehyde and formic acid fuel cells
JP2016540118A (en) Electrochemical cell with graphene-covered electrode
JPS609858B2 (en) Method for producing carrier material for noble metal catalyst
SU791204A3 (en) Method of preparing catalyst for electrochemical hydrogen oxidation or oxygen reduction
JPS5921658B2 (en) conductive carbon composite
US4137373A (en) Platinum catalyst and method for making
JPH10302807A (en) Manufacture of electrode of fuel cell by mixing method of coating and rolling
EP3764443A1 (en) Catalyst for oxygen evolution reaction in the electrolysis of water
SE439438B (en) PLATINUM CATALYST AND PROCEDURE FOR ITS PREPARATION
US4137372A (en) Catalyst and method for making
JP3943151B2 (en) Electrode for electrochemical process and method of using the electrode
JP2005501177A (en) Electrochemical reaction electrode, manufacturing method, and application device thereof.
Singh et al. Physicochemical and electrochemical characterization of active films of LaNiO3 for use as anode in alkaline water electrolysis
CN113026033A (en) Cobalt-doped ruthenium-based catalyst, preparation method thereof and application of cobalt-doped ruthenium-based catalyst as acidic oxygen precipitation reaction electrocatalyst
CN109193000B (en) Electrocatalyst for air battery and preparation method and application thereof
GB2039956A (en) Surface activated functional materials and a method of producing the same
US3284332A (en) Fuel cell electrode
JP2002500806A (en) Electrolytic reactor such as fuel cell with zeolite membrane
JPH06132034A (en) Alloy catalyst for phosphoric acid fuel cell and manufacture of catalyst therefor
Mojović et al. Introduction of Pt and Pd nanoclusters in zeolite cavities by thermal degradation of acetylacetonates
US3679481A (en) Process of manufacturing sintered carrier type negative electrodes for alkaline storage cells
US3242011A (en) Method of making fuel cell electrodes

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7811784-3

Effective date: 19900706

Format of ref document f/p: F