通过还原原位形成的二氧化铂得到的铂催化剂

2017-01-25
研发部

           通过还原原位形成的二氧化铂得到的铂催化剂

  本发明涉及一种催化剂,特别涉及铂黑或者碳负载的铂电催化剂,适合用于包含在气体扩散电极或者包含在涂敷催化剂的膜结构中,所述催化剂通过化学还原在碳载体上原位形成的二氧化铂获得。

铂黑或者碳负载的铂是熟知的包含在气体扩散电极中和催化剂涂敷的膜结构中的催化剂,例如用于燃料电池,电解和传感器应用中。在现有技术中,碳负载的铂通常从铂溶胶中制备,例如从络合的亚硫酸铂开始,如描述于US 3,992,512和US 4,059,541。该方法包括用过氧化氢(H2O2)氧化H3Pt(SO3)2OH物种,任选在碳存在的情况下,在很长的反应时间之内需要复杂的PH调节。因此,尤其是对于相对高的铂负载量,导致不均勻的和十分大的颗粒尺寸。

一种另外的途径由用S2O:还原氯铂酸(H2PtCl6)组成,任选在有碳存在的情况下;因此形成铂胶体微粒并吸附在碳粒子表面上,但是该吸附不能简单的实现,尤其是难以获得高的铂负载量。此外,胶态铂的形成十分缓慢,因此很可能出现大的颗粒尺寸和不均勻的粒度分布。

这种情形基本上通过公开在US 4, 392, 927中的方法得以改进,其中通过向包含碳酸钠的碱溶液中添加氯铂酸制备碳负载的铂。整个溶液中形成非化学计量的氢氧化物以及反应的非均勻性导致不能令人满意的平均粒度和分布。这些现有技术的方法共同的是反应比例相当低,同时几乎没有形成具有足够时间生长为一致颗粒尺寸的沉淀核中心。由于众所周知电催化是主要的表面现象,大的颗粒尺寸会导致较低的每单位催化剂重量的催化活性;换句话说,昂贵的铂族金属的利用因子相对的低。

来源:内江洛伯尔材料科技有限公司