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专利号: 201910009394X
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种燃料电池用中空结构Cu@PdNiP纳米电催化剂,其特征在于,所述的中空结构Cu@PdNiP纳米电催化剂平均粒径为3~6 nm,电化学活性面积为50~90 m2/gPd,Cu的质量百分含量为7% 15%,Pd的质量百分含量为32% 48%,Ni的质量百分含量为38%-54%,P的质量百分含~ ~量为7% 13%。

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2.一种燃料电池用中空结构Cu@PdNiP纳米电催化剂的制备方法,其特征在于,所述燃料电池用Cu@PdNiP纳米电催化剂以过渡金属Cu为晶核,通过分步还原法制备出尺寸极小且具备中空结构的Cu@PdNiP纳米球簇电催化剂,具体步骤如下:(1)称取十六烷基三甲基氯化铵和氢氧化钠溶解在乙二醇中,超声分散,油浴锅加热至

50-70℃,搅拌,通入N2,滴加无水氯化铜的乙二醇溶液;向混合液中滴入氢氧化钠的乙二醇溶液,密封,加热至100-120℃,撤去N2,保温反应1~2小时后自然冷却至室温,8000~10000 rpm/min下,用二次蒸馏水和无水乙醇分别离心洗涤2-3次,所得Cu晶种真空烘干密封保存;

(2)称取少量Cu晶种于容器内,向其中加入十六烷基三甲基氯化铵和硼氢化钠的乙二醇混合溶液,混合液超声至均匀;混合物在水浴条件下加热至50-60℃保温20-30 min后,向其中滴入已超声均匀的六水合氯化镍及次磷酸钠的乙二醇混合溶液;待混合液变暗后,立即滴入已超声均匀的氯亚钯酸钾的乙二醇溶液;在50-60℃保温反应1.5-2 h,反应全程需进行强力的磁力搅拌;

(3)反应结束后,停止加热,自然冷却至室温,8000 10000 rpm/min下,用二次蒸馏水和~无水乙醇分别离心洗涤3-5次,即得到燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂。

3.根据权利要求2所述燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,十六烷基三甲基氯化铵的质量浓度为12-18 mg/ml,无水氯化铜的乙二醇溶液的质量浓度为1.3 1.5 mg/ml,氢氧化钠的乙二醇溶液的质量浓度为3-5 mg/ml。

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4.根据权利要求2所述燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,十六烷基三甲基氯化铵的质量浓度为6-8 mg/ml,Cu晶种的质量浓度为0.01 0.03 ~mg/ml,氯亚钯酸钾的乙二醇溶液的质量浓度为0.25 0.40 mg/ml,六水合氯化镍的乙二醇~溶液的质量浓度为0.25 0.45 mg/ml,次磷酸钠的乙二醇溶液浓度为0.15 0.80 mg/ml。

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5.根据权利要求2所述燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中氢氧化钠可替换为氢氧化钾;十六烷基三甲基氯化铵可替换为十六烷基三甲基溴化铵;步骤(2)中所包含所需元素的摩尔比nCu: nPd : nNi : nP = 1 : 2.3 3.5 : 4.2 5.5 : ~ ~

10 14。

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6.根据权利要求2所述燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,混合溶液体积占容器体积的2/5-3/5。

7.权利要求2-6任一项所述制备得到的燃料电池用Cu@PdNiP电催化剂在电催化氧化乙醇上的应用。