将铂与第二种金属进行复合可得到多元合金催化剂,这样不仅可以减少贵金属铂的用量,还可以提高催化剂抗一氧化碳中毒的能力。有研究通过溶液法制得的催化剂与传统的铂催化剂相比,催化活性有一定程度的提升,且抗一氧化碳中毒的能力有所增强。但是,溶液法存在一定的不便,如制备过程会用到毒性较强的溶剂,依赖表面活性剂作为分散剂,实验反应时间长,需要较高的反应温度,对催化剂颗粒的尺寸和形貌很难把控。且合成的二元合金催化剂对甲醇的催化效率仍然难以满足燃料电池商业化发展的要求。另外,石墨烯不仅具有优异的电学性能,且具有巨大的比表面积(2630m2•g-1)。因此,将石墨烯作为催化剂载体,能有效提高催化剂的分散度,从而提高催化剂的比表面积,促进甲醇的氧化过程。铂/ 石墨烯催化剂与纯铂催化剂相比,其催化性能有了明显的提高。但是石墨烯在前期处理过程中容易发生团聚,这样会大大降低其表面积,进而减少了催化剂的负载点,失去其作为催化剂载体的价值。
此方法的主要过程是:首先配制氧化石墨烯(GO) 溶液,作为载体和还原剂,经高锰酸钾氧化后得到二氧化锰掺杂的氧化石墨烯复合物(MnO2/GO)。后采用循环伏安法电化学还原MnO2/GO,制得二氧化锰/ 石墨烯修饰电极(MnO2/G)。将MnO2/G 修饰电极依次浸入到氯铂酸、氯化钯和氯铂酸溶液中进行循环伏安扫描,电化学沉积铂、钯、铂纳米粒子,得到三明治结构铂钯铂/ 二氧化锰/ 石墨烯层状复合催化剂(PtPdPt/MnO2/G)。本发明的优点在于,实验简单易行;实验过程中没有使用其他有毒试剂和表面活性剂等,环保健康;催化剂的尺寸和厚度可通过沉积液的浓度和扫描参数来调控;制得的催化剂对甲醇氧化表现出优异的催化性能和稳定性。