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用于硼氢化钠燃料电池的阳极催化剂的制备方法 (Patent License Number:CN201310202178.X)

李洲鹏V1 浙江大学

2013-09-04至 2033-05-27

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Patent Abstract

本发明涉及燃料电池技术,旨在提供一种用于硼氢化钠燃料电池的阳极催化剂的制备方法。该方法是:取葡萄糖或蔗糖、亲水性纳米CaCO3固化;固化产物在氮气下恒温碳化;碳化产物洗涤干燥后,得到大孔碳材料;大孔碳材料粉碎加入吡咯溶液,超声振动混合使吡咯单体分散;再逐滴双氧水溶液进行吡咯聚合,蒸干得到聚吡咯改性大孔碳材料;与过渡金属的硝酸盐、硫酸盐或氯化物溶液超声振动混合,反应过滤清洗后,干燥得到大孔碳担载含氮过渡金属催化剂,即用于硼氢化钠燃料电池的阳极催化剂。本发明可提高表观库仑数,解决硼氢化钠燃料电池在发电过程中的产氢问题,提高硼氢化钠燃料电池发电时硼氢化钠的利用率。提高电池的安全性和可靠性,具有高性价比。

Patent Description

主权项: 用于硼氢化钠燃料电池的阳极催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)称取10?g葡萄糖或蔗糖,按质量比?1∶1取粒径为15~40?nm的亲水性纳米CaCO3,一并加入至100?mL去离子水中,超声振动混合30分钟,使葡萄糖或蔗糖溶解,并与纳米CaCO3分散均匀;然后加热使水蒸发,并在160℃下固化6小时;再将固化产物在氮气氛保护下升温至?800?℃,恒温碳化2小时;碳化产物依次用5?wt%盐酸、去离子水洗涤,在120℃下恒温干燥4小时后,得到大孔碳材料;(2)将大孔碳材料粉碎至粒径为100~400目,取1?g大孔碳加入三颈烧瓶,抽真空2?hr,用分液漏斗加入吡咯溶液60?mL,吡咯溶液内含吡咯16.77?g,其溶剂为含1.75?wt%乙酸和20?wt%乙醇的水溶液;超声振动混合30分钟后,磁力搅拌1小时,再超声振动10分钟,使吡咯单体分散到大孔碳表面;再用分液漏斗逐滴加入内含100?g?H2O2的双氧水溶液260?mL,于冰水浴下磁力搅拌8小时进行吡咯聚合,蒸干溶剂后得到聚吡咯改性大孔碳材料;(3)将1?g?聚吡咯改性大孔碳材料置于水热反应釜中,反应釜容积为150?mL,加入过渡金属的硝酸盐、硫酸盐或氯化物溶液100?mL,所述过渡金属的硝酸盐、硫酸盐或氯化物溶液内含1.2?毫摩尔的硝酸盐、硫酸盐或氯化物;超声振动混合20分钟后,密封反应釜并置于油浴中,将油浴温度升到120~300?℃反应12小时;过滤,去离子水清洗后,90℃真空干燥得到大孔碳担载含氮过渡金属催化剂,即用于硼氢化钠燃料电池的阳极催化剂。