高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备
在当今时代，能源问题已经成为世界各国面临的挑战之一。许多新型高能高效的能源储存转换技术，例如太阳能电池、燃料电池、超级电容器等以及各种高催化活性的催化剂材料、电极材料已经被科学家广泛关注，并在一定程度上取得了较好的研究进展。在诸多关于新能源的课题中，直接甲醇燃料电池凭借其高能量输出、不产生有害副产物引起了科学家们的浓厚兴趣。钼是一种具有很高的化学稳定性和催化活性的贵金属元素，在电化学催化领域，Pt作为催化剂有着非常好的催化活性表现，其中钼黑、钼碳已经被广泛的商业应用。但是Pt颗粒容易发生团聚，易发生碳中毒现象:co在催化剂表面的吸附远强于氢，因此催化剂上吸附氢的活性位会被CO所占据，从而对氢的电氧化反应造成阻碍，实验结果表明，即使氢气中CO的浓度低至10_5也会导致严重的阳极极化现象，使电池的性能严重下降，并且Pt金属昂贵的价格，由于以上种种原因的存在，严重限制单金属Pt在催化剂方面的应用。为了提高催化活性和抗毒化性能，科学工作者们进行了大量的的研究，发现通过引入Au, Ru, Pa等金属与Pt形成合金结构能够非常有效的提高Pt的抗毒性，因此，多元Pt基合金催化剂的相关研究备受关注。目前广泛研究的Pt基合金主要有Pt-Au、Pt-Pd、Pt_Ag、Pt-Ru、Pt_Ni等。多元金属催化剂一般通过共沉积、电化学还原、高温合金化等方法得到合金催化剂，或者通过在金属表面修饰其它原子方法形成催化剂。这类催化剂大都以Pt为主体。
本文的目的在于提供一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法。采用的技术方案如下：
(I).按照质量比为氯钼酸(H2PtCl6.6H20):水合三氯化钌(RuCl3.ηΗ20, Ru质量分数为 40%):双亲嵌段共聚物 P123 (EO2qPO7qEO2q) =H2O:C2H50H=7:x:y:7:50,RuCl3.ηΗ20 含量的取值范围为x=0.5-3，Ρ123含量的取值范围为y=15-28称取H2PtCl6.6H20、RuCl3.ηΗ20、P123 (EO20PO70EO20)、去离子水、无水乙醇；
(2).将乙醇添加到双亲嵌段共聚物P123 (EO2qPO7qEO2q)中，然后加入去离子水，在25°C下充分混合，待P123完全溶解充分混合之后，将混合液加入到氯钼酸(H2PtCl6.6Η20)、水合三氯化钌(RuCl3.ηΗ20)的混合物中，混合均匀后静置，待乙醇全部挥发；
(3).乙醇挥发完全后形成溶致液晶，配制0.lmol/L (体积在5_20mL范围内)的抗坏血酸水溶液，作为反应的还原剂，把还原剂加入到溶致液晶中，在40kHz的超声水浴中还原，保持超声水浴的温度在18-25 ；
(4).待反应物全部变为黑色即氯钼酸、水合三氯化钌全部被还原，反应结束；
(5).将产物用去离子水洗、离心，重复洗涤3-5次，收集沉淀物；
(6).在马弗炉中煅烧后即可得到高催化活性的Pt-Ru合金催化剂。
本文提出了一种高催化活性的Pt-Ru合金催化剂的制备方法。合金中的Pt源和Ru源分别来自于氯铂酸以及水合三氯化钌，与双亲嵌段共聚物P123、水、乙醇形成溶致液晶，在超声水浴环境下使用抗坏血酸作为还原剂进行还原，再通过洗涤、离心、煅烧得到高催化活性的Pt-Ru合金催化剂产品。根据本发明的方法制备的Pt-Ru合金催化剂与商业的Pt黑催化剂相比有较高的催化活性以及良好的抗毒性。