一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯‑铂催化剂膜的制备方法与流程

文档序号:11104462阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征在于依次按步骤a~f进行:

步骤a,对铜箔进行电解抛光;

步骤b,对铜箔进行真空退火;

步骤c,对铜箔进行还原;

步骤d,在铜箔上用化学气相层积法,又是CVD法,生长石墨烯;

步骤e,喷洒氯铂酸水溶液;

步骤f,加还原剂加热使氯铂酸还原为金属铂;

步骤g,覆盖质子交换膜,热压,使石墨烯-铂转印到质子交换膜上,形成CCM。

2.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是所用铜箔铜含量大于98%,厚度小于100μm。

3.根据权利要求2所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是所述的铜箔的厚度为25μm。

4.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在所述步骤a中,电解抛光所使用的抛光液的组成为磷酸和乙二醇的混合液,磷酸与乙二醇的体积比为3:1~1:1;所述的电解抛光时,电压2~3V,抛光时间20~50分钟。

5.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在所述步骤b中,退火温度为1000~1200℃,真空气压小于2Pa,退火时间0.5~1小时。

6.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在所述步骤c中,还原气体为氢气,流量100-300sccm或氢分压150~500Pa,还原温度900~1200℃,还原时间10-15分钟。

7.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在所述步骤d中,通入流动的甲烷气体作为碳源,流量为0.5~3sccm,在1000~1200℃温度下气相沉积5~20分钟后迅速转移至室温区冷却,并保持甲烷气体流量不变。

8.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在所述步骤e中,氯铂酸水溶液的浓度为0.25-1wt%。

9.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在步骤f中,所用还原剂为乙二醇、甲酸、甲醛。

10.根据权利要求1所述的一种用于质子交换膜燃料电池的石墨烯-铂催化剂膜的制备方法,其特征是在步骤g中,热压温度为75-95℃。

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