86](I)石墨烯纳米带的制备
[0087]将l-5g的多壁碳纳米管，加入0.5-15g的高猛酸钾以及1-1OOOml浓硫酸，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗，冷冻干燥得到石墨稀纳米带GNRs
[0088](2) MoO3修饰石墨稀纳米带
[0089]将石墨烯纳米带溶于溶液中超声，加入1-1OOg的MoO3在常温条件下反应，得到三氧化钼修饰的石墨稀纳米带，即Mo03/GNRs
[0090](3)三氧化钼修饰的石墨稀纳米带负载钯纳米粒子
[0091]1-1OOmg三氧化钼修饰的石墨稀纳米带溶于去离子水，超声一定10-100分钟，加入稳定剂，加入的K2PdCl4,持续搅拌，调节pH 8-14，加入还原剂水合肼，持续搅拌，真空干燥，既得到 Pd-Mo03/GNRs
[0092]实施例6
[0093]一种直接醇类燃料电池阳极催化剂载体材料制备方法，所述的直接醇类燃料电池阳极催化剂材料Pd-W03/GNRs，含有Pd、C、W、H和O元素。
[0094]上述的直接醇类燃料电池阳极催化剂材料制备方法，具体包括以下步骤:
[0095](I)石墨烯纳米带的制备
[0096]将1-1OOmg的多壁碳纳米管，加入1-1OOmg的高猛酸钾以及浓硫酸，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗，冷冻干燥得到石墨稀纳米带GNRs
[0097](2) MoO3修饰石墨稀纳米带
[0098]将石墨烯纳米带溶于溶液中超声，加入1-1OOmg的WO3在常温条件下反应，得到三氧化妈修饰的石墨稀纳米带，即Mo03/GNRs
[0099](3)三氧化妈修饰的石墨稀纳米带负载钯纳米粒子
[0100]1-1OOmg的三氧化妈修饰的石墨稀纳米带溶于去离子水，超声10-100分钟，加入稳定剂，加入K2PdCl4,持续搅拌，调节pH 8-14，加入还原剂硼氢化钠，持续搅拌，真空干燥，既得到 Pd-W03/GNRs。
[0101]实施例7
[0102]醇类燃料电池阳极催化剂Pd-Mn02/GNRs的制备方法，采用以下步骤:
[0103](I)石墨烯纳米带的制备
[0104]将多壁碳纳米管加入到高猛酸钾及浓硫酸中，多壁碳纳米管为高锰酸钾重量的10%，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗得到石墨稀纳米带；
[0105](2)1]102修饰石墨稀纳米带
[0106]石墨烯纳米带超声处理后，加入高锰酸钾在50°C进行反应，石墨烯纳米带为高锰酸钾重量的10%，再加入还原剂硼氢化钾，还原剂为高锰酸钾重量的200%，得到二氧化锰修饰石墨稀纳米带；
[0107](3) 二氧化猛修饰石墨稀纳米带负载钯纳米粒子
[0108]二氧化锰修饰的石墨烯纳米带溶于去离子水，超声处理后加入稳定剂柠檬酸三钠及K2PdCl4, K2PdCl4为二氧化猛修饰的石墨稀纳米带重量的I %持续搅拌，调节pH调节至8，再以蠕动栗缓慢的加入还原剂乙二醇，还原剂与负载金属重量的500%持续搅拌，真空干燥后即得到醇类燃料电池阳极催化剂Pd_Mn02/GNRs，催化剂负载的金属钯的含量为lwt%。
[0109]实施例8
[0110]醇类燃料电池阳极催化剂Pd-Mn02/GNRs的制备方法，采用以下步骤:
[0111](I)石墨烯纳米带的制备
[0112]将多壁碳纳米管加入到高猛酸钾及浓硫酸中，多壁碳纳米管为高锰酸钾重量的100%，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗得到石墨稀纳米带；
[0113](2) MnO2修饰石墨稀纳米带
[0114]石墨烯纳米带超声处理后，加入高锰酸钾在80°C进行反应，石墨烯纳米带为高锰酸钾重量的100%，再加入还原剂硼氢化钠，还原剂为高锰酸钾重量的500%，得到二氧化猛修饰石墨稀纳米带；
[0115](3) 二氧化猛修饰石墨稀纳米带负载钯纳米粒子
[0116]二氧化锰修饰的石墨烯纳米带溶于去离子水，超声处理后加入稳定剂十六烷基三甲基溴化钱及K2PdCl4, K2PdCl4为二氧化猛修饰的石墨稀纳米带重量的50%，持续搅拌，调节PH为10，再以蠕动栗缓慢的加入还原剂硼氢化钠，还原剂与负载金属重量的700%，持续搅拌，真空干燥后即得到醇类燃料电池阳极催化剂Pd_Mn02/GNRs，催化剂负载的金属钯的含量为50wt%。
[0117]实施例9
[0118]醇类燃料电池阳极催化剂Pd-Mn02/GNRs的制备方法，采用以下步骤:
[0119](I)石墨烯纳米带的制备
[0120]将多壁碳纳米管加入到高猛酸钾及浓硫酸中，多壁碳纳米管为高锰酸钾重量的200%，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗得到石墨稀纳米带；
[0121](2) MnO2修饰石墨稀纳米带
[0122]石墨烯纳米带超声处理后，加入高锰酸钾在120°C进行反应，石墨烯纳米带为高锰酸钾重量的500%，再加入还原剂水合肼，还原剂为高锰酸钾重量的1000%，得到二氧化锰修饰石墨稀纳米带；
[0123](3) 二氧化猛修饰石墨稀纳米带负载钯纳米粒子
[0124]二氧化锰修饰的石墨烯纳米带溶于去离子水，超声处理后加入稳定剂尿素及K2PdCl4, K2PdCl4为二氧化锰修饰的石墨烯纳米带重量的90 %，持续搅拌，调节pH为14，再以蠕动栗缓慢的加入还原剂水合肼，还原剂与负载金属重量的1000%，持续搅拌，真空干燥后即得到醇类燃料电池阳极催化剂Pd_Mn02/GNRs，催化剂负载的金属钯的含量为90wt%。
[0125]以上所述仅是本发明的实施方式的举例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，该方法采用以下步骤: (1)石墨稀纳米带的制备 将多壁碳纳米管加入到高锰酸钾及浓硫酸中，在高温条件下进行氧化，经过多次离心清洗得到石墨稀纳米带； (2)MnO2修饰石墨稀纳米带 石墨烯纳米带超声处理后，加入高锰酸钾在50-120°C进行反应，再加入还原剂，得到二氧化猛修饰石墨稀纳米带； (3)二氧化猛修饰石墨稀纳米带负载钯纳米粒子 二氧化猛修饰的石墨稀纳米带溶于去离子水，超声处理后加入稳定剂及K2PdCl4,持续搅拌，调节PH为8-14，再以蠕动栗缓慢的加入还原剂，持续搅拌，真空干燥后即得到醇类燃料电池阳极催化剂Pd_Mn02/GNRs。2.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，步骤(I)中所述的多壁碳纳米管为高锰酸钾重量的10% -200%。3.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，步骤⑵中 还原剂为硼氢化钾、硼氢化钠或水合肼， 石墨烯纳米带为高锰酸钾重量的10% -500%, 还原剂为高锰酸钾重量的200% -1000%。4.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，步骤⑶中 稳定剂为柠檬酸三钠、EDTA、十六烷基三甲基溴化铵或尿素， 还原剂为乙二醇、硼氢化钾、硼氢化钠或水合肼， K2PdCl4为二氧化猛修饰的石墨稀纳米带重量的1% -90%, 还原剂与负载金属重量的500% -1000%。5.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，制备得到的催化剂负载的金属钯的含量为l_90wt %。6.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，二氧化猛修饰石墨稀纳米带还可以负载贵金属铀、钯、金或银。7.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，石墨烯纳米带还可以经四氧化三锰、三氧化钨、二氧化钛或三氧化钼进行修饰。8.根据权利要求1所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，制备得到催化剂在碱性醇类中具有良好的催化性能。9.根据权利要求8所述的醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，其特征在于，所述的碱性醇类为甲醇、乙醇或乙二醇。
【专利摘要】本发明涉及醇类燃料电池阳极催化剂Pd-MnO2/GNRs的制备方法，包括石墨烯纳米带的制备、MnO2修饰石墨烯纳米带和二氧化锰修饰石墨烯纳米带负载钯纳米粒子三个步骤，制备得到醇类燃料电池阳极催化剂。与现有技术相比，本发明以二氧化锰修饰的石墨烯纳米带为带状载体，形貌特征呈均匀规则，钯纳米粒子分布均匀并且在碱性醇类中具有良好的催化性能，并且制备工艺简单，适于产业化规模，具有较高的经济价值。
【IPC分类】H01M4/92, B01J23/656
【公开号】CN104998642
【申请号】CN201510438098
【发明人】徐群杰, 刘其, 范金辰, 林艳, 李巧霞, 蔡文斌
【申请人】上海电力学院
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月23日