一种质子交换膜燃料电池多元催化剂的制备方法
本发明公开了属于燃料电池材料制备技术范围，采用水热法的一种质子交换膜燃料电池用多元催化剂的制备方法。其制备是将载体、一种或两种贵金属化合物、一种或两钟稀土金属氧化物、去离子水加到密闭容器内，在惰性气氛中，110～300℃，压力0.3～4Mpa下反应1～24小时，冷却后加入还原剂，在100～200℃下，还原1～10小时，然后洗涤、过滤、干燥得到多元催化剂。所得催化剂结晶好、团聚少、纯度高、粒度分布窄，粒径范围为0.1微米～几十微米，具有可控形貌的特点。本发明可用于质子交换膜燃料电池作为催化剂，能提高催化剂抗CO中毒能力，提高电池的输出特性，减少贵金属用量，降低燃料电池的成本，为质子交换膜燃料电池商业化应用提供了可能。
目前，铂(Pt)、钌(Ru)等贵金属作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)电极催化剂，成本较高，资源匮乏，大大限制了燃料电池的实用化速度。为了减少贵金属用量，提高贵金属的分散性，人们通过各种制备方法，如溶胶凝胶法、共浸渍、共沉积、胶体法等为金属微粒与载体接触提供更多的比表面积，降低电极单位面积上的Pt使用量，提高Pt的利用率。
水热法是一种在密闭容器内完成的湿化学方法，与溶胶凝胶法、共浸渍法、共沉淀法等其它湿化学方法相比，具有不需要高温烧结即可直接得到结晶粉末的优点。用水热法制备多元催化剂，能使金属粒子在生成过程中与载体紧密接触，金属微粒与载体间强的相互作用将Pt固定在还原反应原位置上，防止Pt颗粒的聚集。水热法制备的粉末粒度范围通常为0.1微米至几微米，有些可以几十纳米，具有结晶好、团聚少、纯度高、粒度分布窄以及形貌可控等特点。