專利名稱：一種可同時合成乙酸的燃料電池的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃料電池領(lǐng)域，具體涉及到制備納米多孔Pd-Ru和納米多孔Pd電催化 劑、以及組裝一種可同時合成乙酸的乙醇/過氧化氫燃料電池的方法。
背景技術(shù)：
直接醇類燃料電池(DAFC)具有體積小、重量輕、制作簡單、使用方便等突出優(yōu)點(diǎn)， 特別適合便攜式電子器件的配套電源。然而，以甲醇做燃料的直接甲醇燃料電池由于甲醇 易滲透、工作溫度低和易燃、易揮發(fā)等特性，且甲醇具有一定的毒性，用于移動電源領(lǐng)域存 在著很大的不安全性，因此尋找新的液體燃料替代甲醇具有重要的實(shí)際意義。乙醇作為一 種普通的化學(xué)物質(zhì)，可通過含纖維素的木屑、植物莖稈等發(fā)酵制取，也可以生物制取，來源 廣泛，是可再生能源，而且無毒，因此開發(fā)新型乙醇燃料電池不僅具有重大的理論意義，更 有潛在的廣泛應(yīng)用前景。目前，鉬是公認(rèn)的醇類分子氧化的高效催化劑，但其價格昂貴，嚴(yán)重制約了 DAFC 的商業(yè)化進(jìn)程。與Pt相比，金屬鈀價格合理，在堿性溶液中(如NaOH和Κ0Η)對醇類氧化 具有高的電活性。Pd/C、Pd-MWCNT和碳化TW2納米管支持的Pd納米顆粒等都對乙醇氧化 具有優(yōu)異的電活性；一些金屬與Pd形成的雙金屬或者三金屬催化劑也極大地加強(qiáng)了鈀對 乙醇的電催化活性，如Pt-Pd/C，Pd-MWCNT-Ni，雙核Ru/Pd配合物，以及Pd_Ag/C等。另一方面，直接醇類燃料電池的正極反應(yīng)通常是某種氧化劑(如氧氣或空氣)的 還原過程。20世紀(jì)60年代，Zaromb首先提出燃料電池中用過氧化氫替代氧氣作氧化劑，從 而出現(xiàn)了這種以過氧化氫為氧化劑的新型燃料電池。液體過氧化氫儲存方便，密度更高，而 且在還原時，只轉(zhuǎn)移2個電子。與氧氣發(fā)生還原反應(yīng)需轉(zhuǎn)移4個電子相比，過氧化氫還原具 有較快的動力學(xué)進(jìn)程。過氧化氫作為一種很有潛力的氧化劑應(yīng)用于燃料電池領(lǐng)域，這種燃 料電池具有廣闊的應(yīng)用范圍，不僅可以應(yīng)用于有空氣的環(huán)境，而且可以應(yīng)用于沒有空氣的 環(huán)境，像水下或太空中。過氧化氫替代氧氣做燃料電池陰極，已經(jīng)受到廣泛的關(guān)注，其中研 究較多的催化劑材料是Au、Ag、Pt、Pd等金屬電極。納米金屬顆粒一般具有更高的電化學(xué)活 性，Pournaghi-Azar等制備出普魯士藍(lán)修飾的鈀鋁電極，研究了該電極對H2A還原的電催 化活性。Cai等研究了納米Pt顆粒分散于聚苯二胺膜上對H2O2的電催化反應(yīng)。其它如Au/ C、Au/Ni、Cu-Ni合金等對過氧化氫還原均有電催化活性。Sun等人通過化學(xué)還原PdCl2和 RuCl3制備了 Pd-Ru/C 二元催化劑，這種催化劑對于H2A的電還原表現(xiàn)出很高的催化活性。綜上所述，開發(fā)以液體乙醇為燃料的乙醇/過氧化氫燃料電池具有重要的意義。 假定乙醇完全氧化為CO2，則這種乙醇/過氧化氫燃料電池的理論電池電壓約為2. 614V，其 電極反應(yīng)如下陽極反應(yīng)C2H5OH+120F — 2C02+9H20+12e E0 = -0. 744V陰極反應(yīng)H202+2H++2e — 2H20 E0 = 1. 87V
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總反應(yīng)方程式 2C2H50H+6H202 — 2C02+9H20然而事實(shí)上，由于乙醇中的C-C鍵難以斷裂，乙醇在鈀類電極材料上氧化的主要 產(chǎn)物是乙酸(乙酸鹽)，其電極反應(yīng)為C2H50H+50r — CH3C00>4H20+4e E0 = _0· 925V這時的理論電池電壓約為2. 795V。因此，如果這種燃料電池在放電時，陽極催化劑 能夠選擇性地將乙醇氧化為乙酸，這樣的燃料電池在放電的同時還能在陽極室中回收乙酸 (鹽)，從而達(dá)到放電與合成有機(jī)產(chǎn)物的雙重目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可同時合成乙酸的乙醇/過氧化氫燃料電池的制造方法。本發(fā)明是通過如下的方法來實(shí)現(xiàn)的這種可同時合成乙酸的燃料電池的制造方 法，包括如下順序的步驟(1)電極的制造(a)在水熱反應(yīng)釜中依次加入絡(luò)合劑EDTA、還原劑甲醛、PdCl2溶液或者 PdCl2+RuCl3溶液，然后將反應(yīng)釜加熱到150 200°C并保溫8 15h，反應(yīng)完成后冷卻至室 溫，棄掉上層水熱反應(yīng)廢液，將反應(yīng)所得固體顆粒用純水洗滌1 3次，即得到PdRu納米催 化劑顆粒或者Pd納米催化劑顆粒；其中，Pd2+或者Pd2++Ru3+與EDTA的摩爾比為1 1，甲醛與Pd2+或者Pd2++Ru3+的 摩爾比為(30 80) 1，PcT+Ru3+中Pd2+與Ru3+的摩爾比為(95 50) (5 50)；(b)將上一步水熱法制備所得的PdRu或者Pd納米催化劑顆粒與VulCan)(C-72混 合，得到碳載PdRu或者Pd催化劑顆粒，其中催化劑的質(zhì)量百分含量為40% 60% ；(c)在乙醇中將上一步所得的碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散 成糊狀；其中，碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量百分比為90% 75% 10% 25%， 聚四氟乙烯的濃度為PTFE 30 60wt% ；(d)最后，將上一步制得的糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15 20MPa壓強(qiáng)下壓lmin，從而制成納米多孔Pd電極片和納米多孔PdRu電極片，其中Pd或者 PdRu的載量為4 6mg/cm2 ；(2)燃料電池的制造以步驟⑴制得的納米多孔Pd電極片為陰極，納米多孔PdRu電極片為陽極，組裝 燃料電池，其中，陽極室的電解液為乙醇的氫氧化鈉溶液，陰極室的電解液為過氧化氫的硫 酸溶液，陰極室和陽極室用陽離子膜隔開；(3)乙酸的回收步驟O)制得的燃料電池在使用的同時，陽極催化劑將乙醇氧化為乙酸，燃料電 池在放電的同時還能在陽極室中回收乙酸。作為優(yōu)選方案，步驟(1)中，絡(luò)合劑EDTA的濃度為0.005 0.01M，還原劑甲醛 的濃度為5% 15%，PdCl2溶液的濃度為0. 002 0. 010M, RuCl3溶液的濃度為0. 002 0. 030M ；步驟O)中，乙醇濃度為0. 1 3M，氫氧化鈉濃度為0. 5 1. 5M，過氧化氫濃度為
40. 05 0. 5M，硫酸濃度0. 1 1. OM0本發(fā)明提供了乙醇/過氧化氫燃料電池的陰極、陽極電極材料的制備方法，以及 乙酸的合成和電池的組裝方法。本發(fā)明中的自制催化劑顆粒，采用水熱法一步制得，操作方 便，過程簡單，納米多孔PdRu電極對乙醇的電氧化活性很高，起始電位低，氧化峰電流密度 高。長時間放電后，陽極室中產(chǎn)生的乙酸可以回收利用。納米多孔Pd在酸性條件下對過氧 化氫的還原活性高，液體過氧化氫易于攜帶存儲，簡化了燃料電池系統(tǒng)構(gòu)造并提高了電池 的安全性。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例中的納米多孔鈀釕催化劑顆粒和納米多孔鈀催化劑顆粒的 掃描電鏡圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例中的納米多孔鈀釕電極在IM NaOH中加入不同濃度C2H5OH的 循環(huán)伏安圖，掃速為50H1VS-1。圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的納米多孔鈀電極在0. 5M H2SO4中的循環(huán)伏安圖，掃速為 50mVs-1。圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的納米多孔鈀電極在0. 5M H2SO4中加入不同濃度H2A的線 性掃描圖，掃速ImViT1。圖5是本發(fā)明實(shí)施例中的納米多孔鈀電極在0. 5M H2S04+0 . 0 58M H2O2中電解3600s 的計(jì)時安培圖。圖6是本發(fā)明實(shí)施例的乙醇/過氧化氫燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。實(shí)施例1 (1)在水熱反應(yīng)釜中加入 SmmoirlPdCl2IOmLjmmoir1EDTA IOmL, Zommoir1RuCl3O. 6ml和10% HCHO ImL,置于紅外干燥箱在180°C下反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后冷 卻至室溫，棄掉上層反應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆粒用純水洗滌2次，得到納米多孔PdRu顆 粒。將所得的PdRu納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到PdRu催化劑質(zhì)量百分含量為 60%的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成 糊狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 90 10，聚四氟乙烯的 濃度為PTFE 60wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于20MI^壓強(qiáng) 下壓lmin，從而制成納米多孔PdRu電極片，其中PdRu的載量為6mg/cm2。用JSM6380LV型掃描電鏡對所制備電極的表面形貌進(jìn)行表征，其掃描電鏡圖如圖 Ia所示。電化學(xué)測試在AutoLAB PGSTAT30/FRA上進(jìn)行，三室玻璃電解池，工作電極為納米 多孔PdRu電極，對電極為大面積Pt電極，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)。進(jìn)行電化學(xué)測 試前，制備的PdRu電極要進(jìn)行活化，向電解槽內(nèi)通氮?dú)?5min除去溶解氧，測試過程始終保 持氮?dú)馔ㄟ^液面，于IM NaOH溶液在-1. IV 0. 5V的電位范圍內(nèi)，在掃速為lOOmVs—1下掃 描至穩(wěn)定。所有電化學(xué)測試在室溫(22 士 2°C )下進(jìn)行。
圖2是納米多孔PdRu催化劑電極在IM NaOH溶液中，加入不同濃度C2H5OH的循環(huán) 伏安曲線，電位范圍為-ι. IV 0. 5V，掃速為50mV/s。C2H5OH在這種納米多孔PdRu催化劑 電極上的氧化具有低的起始電位和高的電流密度，表明這種納米多孔PdRu催化劑電極對 C2H5OH氧化具有高的催化活性。(2)在水熱反應(yīng)釜中，依次加入 5讓olI^PdClJOmL、Ktoimoir1EDTA 5ml 和 10% HCHO lmL，置于紅外干燥箱中在180°C下反應(yīng)10h，棄去水熱反應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆 粒用純水洗滌2次，得到納米多孔Pd顆粒。將所得的Pd納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到Pd催化劑質(zhì)量百分含量為60% 的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成糊 狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 90 10，聚四氟乙烯的濃 度為PTFE 60wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于20MI^壓強(qiáng)下 壓lmin，從而制成納米多孔Pd電極片，其中Pd的載量為6mg/cm2。用JSM6380LV型掃描電鏡對所制備電極的表面形貌進(jìn)行表征，其掃描電鏡圖如圖 Ib所示。電化學(xué)測試在AutoLAB PGSTAT30/FRA上進(jìn)行，三室玻璃電解池，工作電極為納米 多孔Pd電極，對電極為大面積Pt電極，參比電極為飽和甘汞電極(SCE)。進(jìn)行電化學(xué)測試 前，向電解槽內(nèi)通氮?dú)?5min除去溶解氧，測試過程始終保持氮?dú)馔ㄟ^液面，制備的Pd電極 要進(jìn)行活化，于0. 5M壓304溶液中在-0. 225V 1.2V的電位范圍內(nèi)，在掃速為lOOmVs—1下 掃描至穩(wěn)定。所有電化學(xué)測試在室溫(22 士 2°C )下進(jìn)行。圖3是納米多孔Pd催化劑電極在0. 5M H2SO4溶液中的循環(huán)伏安曲線，電位范圍 為-0. 225V 1. 2V，掃速為50mV/s，圖中Pd的特征還原峰電流密度為_34. 3mAcm_2。圖4是納米多孔鈀電極在0. 5M H2SO4中加入不同濃度H2A的線性掃描圖，掃速 lmVs—1。過氧化氫在酸性條件下的起始還原電位約0. 53V，在所測試的濃度范圍內(nèi)，隨著過 氧化氫濃度的增大，還原峰電流呈逐漸增大的趨勢。表明這種納米多孔鈀電極對過氧化氫 還原具有高的電催化活性。圖5為納米多孔鈀電極在0. 5M H2S04+0 . 0 58M H2O2中電解3600s的計(jì)時安培圖， 400s時電流約-6. 9mAcm_2，3600時電流為-6. 56mAcm_2，表明這種納米多孔鈀電極對過氧化
氫還原具有穩(wěn)定的催化活性。(3)將nafion-117膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的H2R和5%的H2SO4混合液中煮沸l(wèi)h，再 用純水浸泡池。預(yù)處理后的nafion-117膜用0.5M H2SO4活化lh，制得離子膜。參見圖6， 在固定桿6上固定步驟(2)所制得的納米多孔Pd電極片作為陰極2，在固定桿6上固定步 驟⑴所制得的納米多孔PdRu電極片作為陽極1，離子膜3固定于陽極室和陰極室之間。 通過電解液進(jìn)液口 4在陽極室中注入含0. 5M乙醇的1. OM氫氧化鈉溶液，通過電解液進(jìn)液 口 4在陰極室注入含0. 15M過氧化氫的0. 5M硫酸溶液。電解液出液口 5可回收電池放電 時同時產(chǎn)生的乙酸，乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的選擇性為90%。實(shí)施例2 (1)在水熱反應(yīng)釜中加入 IommoirlPdci2IOmLUOmmoir1EDTA IOmL, ZommolL-1RuCl3Sml和10% HCHO ImL,置于紅外干燥箱在150°C下反應(yīng)15h，反應(yīng)完成后冷 卻至室溫，棄掉上層反應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆粒用純水洗滌1次，得到納米多孔PdRu顆 粒。
將所得的PdRu納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到PdRu催化劑質(zhì)量百分含量為 40%的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成 糊狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 75 25，聚四氟乙烯的 濃度為PTFE 30wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15MI^壓強(qiáng) 下壓lmin，從而制成納米多孔PdRu電極片，其中PdRu的載量為％ig/cm2。納米多孔PdRu顆粒的表征與電化學(xué)活性測試同實(shí)施例1。(2)在水熱反應(yīng)釜中，依次加入 Ktoimoir1PdCl2SmLj^oir1EDTA IOml 禾Π 10% HCHO lmL，置于紅外干燥箱中在150°C下反應(yīng)15h，棄去水熱反應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆 粒用純水洗滌1次，得到納米多孔Pd顆粒。將所得的Pd納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到PdRu催化劑質(zhì)量百分含量為 40%的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成 糊狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 75 25，聚四氟乙烯的 濃度為PTFE 30wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15MI^壓強(qiáng) 下壓lmin，從而制成納米多孔PdRu電極片，其中PdRu的載量為％ig/cm2。納米多孔Pd顆粒的表征、電化學(xué)活性與穩(wěn)定性測試同實(shí)施例1。(3)將nafion-117膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的H2A和5%的H2SO4混合液中煮沸l(wèi)h，再 用純水浸泡池。預(yù)處理后的nafion-117膜用0.5M H2SO4活化lh，制得離子膜。參見圖6， 在固定桿6上固定步驟(2)所制得的納米多孔Pd電極片作為陰極2，在固定桿6上固定步 驟⑴所制得的納米多孔PdRu電極片作為陽極1，離子膜3固定于陽極室和陰極室之間。 通過電解液進(jìn)液口 4在陽極室中注入含1. OM乙醇的1. 5M氫氧化鈉溶液，通過電解液進(jìn)液 口 4在陰極室注入含0. 25M過氧化氫的1. OM硫酸溶液。電解液出液口 5可回收電池放電 時同時產(chǎn)生的乙酸，乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的選擇性為83%。。實(shí)施例3 (1)在水熱反應(yīng)釜中加入 ZmmoirlPdciJOmLjmmolI^EDTA SmL^mmoir1RuCl3Iml 和10% HCHO lmL，置于紅外干燥箱在200°C下反應(yīng)他，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，棄掉上層反 應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆粒用純水洗滌3次，得到納米多孔PdRu顆粒。將所得的PdRu納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到PdRu催化劑質(zhì)量百分含量為 50%的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成 糊狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 85 20，聚四氟乙烯的 濃度為PTFE 40wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15MI^壓強(qiáng) 下壓lmin，從而制成納米多孔PdRu電極片，其中PdRu的載量為5mg/cm2。納米多孔PdRu顆粒的表征與電化學(xué)活性測試同實(shí)施例1。(2)在水熱反應(yīng)釜中，依次加入 ZmmoirlPdCl2IOmL^mmoir1EDTA 2. 5ml 禾Π 10% HCHO lmL，置于紅外干燥箱中在200°C下反應(yīng)他，棄去水熱反應(yīng)廢液，所得固體催化劑顆粒 用純水洗滌3次，得到納米多孔Pd顆粒。將所得的Pd納米顆粒與Vulcan XC-72混合，得到Pd催化劑質(zhì)量百分含量為50% 的碳載顆粒；然后，在乙醇中將該碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成糊 狀；其中，乙醇、碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量比為18 85 20，聚四氟乙烯的濃 度為PTFE 40wt% ；最后，將該糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15MI^壓強(qiáng)下壓lmin，從而制成納米多孔Pd電極片，其中Pd的載量為5mg/cm2。納米多孔Pd顆粒的表征、電化學(xué)活性與穩(wěn)定性測試同實(shí)施例1。(3)將nafion-117膜在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的H2A和5%的H2SO4混合液中煮沸l(wèi)h，再 用純水浸泡池。預(yù)處理后的nafion-117膜用0.5M H2SO4活化lh，制得離子膜。參見圖6， 在固定桿6上固定步驟(2)所制得的納米多孔Pd電極片作為陰極2，在固定桿6上固定步 驟⑴所制得的納米多孔PdRu電極片作為陽極1，離子膜3固定于陽極室和陰極室之間。 通過電解液進(jìn)液口 4在陽極室中注入含0. IM乙醇的0. 5M氫氧化鈉溶液，通過電解液進(jìn)液 口 4在陰極室注入含0. 05M過氧化氫的0. IM硫酸溶液。電解液出液口 5可回收電池放電 時同時產(chǎn)生的乙酸，乙醇轉(zhuǎn)化為乙酸的選擇性為87%。。
權(quán)利要求
1.一種可同時合成乙酸的燃料電池的制造方法，其特征在于包括如下順序的步驟(1)電極的制造(a)在水熱反應(yīng)釜中依次加入絡(luò)合劑EDTA、還原劑甲醛、PdCl2溶液或者？沉12+如(13溶 液，然后將反應(yīng)釜加熱到150 200°C并保溫8 15h，反應(yīng)完成后冷卻至室溫，棄掉上層水 熱反應(yīng)廢液，將反應(yīng)所得固體顆粒用純水洗滌1 3次，即得到PdRu納米催化劑顆粒或者 Pd納米催化劑顆粒；其中，Pd2+或者Pd2++Ru3+與EDTA的摩爾比為1 1，甲醛與Pd2+或者Pd2++Ru3+的摩爾 比為(30 80) 1，PcT+Ru3+中 Pd2+與 Ru3+的摩爾比為(95 50) (5 50)；(b)將上一步水熱法制備所得的PdRu或者Pd納米催化劑顆粒與Vulcan)(C-72混合，得 到碳載PdRu或者Pd催化劑顆粒，其中催化劑的質(zhì)量百分含量為40% 60% ；(c)在乙醇中將上一步所得的碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成糊 狀；其中，碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯的質(zhì)量百分比為90% 75% 10% 25%，聚四 氟乙烯的濃度為PTFE 30 60wt% ；(d)最后，將上一步制得的糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后于15 20MI^壓 強(qiáng)下壓lmin，從而制成納米多孔Pd電極片和納米多孔PdRu電極片，其中Pd或者PdRu的載 量為4 6mg/cm2 ；(2)燃料電池的制造以步驟⑴制得的納米多孔Pd電極片為陰極，納米多孔PdRu電極片為陽極，組裝燃料 電池，其中，陽極室的電解液為乙醇的氫氧化鈉溶液，陰極室的電解液為過氧化氫的硫酸溶 液，陰極室和陽極室用陽離子膜隔開；(3)乙酸的回收步驟( 制得的燃料電池在使用的同時，陽極催化劑將乙醇氧化為乙酸，燃料電池在 放電的同時還能在陽極室中回收乙酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可同時合成乙酸的燃料電池的制造方法，其特征在于步驟 ⑴中，絡(luò)合劑EDTA的濃度為0.005 0.01M，還原劑甲醛的濃度為5% 15%，PdCl2溶 液的濃度為0. 002 0. 010M, RuCl3溶液的濃度為0. 002 0. 030M ；步驟O)中，乙醇濃度 為0. 1 3M，氫氧化鈉濃度為0. 5 1. 5M，過氧化氫濃度為0. 05 0. 5M，硫酸濃度0. 1 1. OM0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可同時合成乙酸的燃料電池的制造方法。本發(fā)明的主要步驟是在水熱反應(yīng)釜中加入絡(luò)合劑EDTA、還原劑甲醛、PdCl2或者PdCl2+RuCl3溶液，并加熱反應(yīng)后冷卻，制得PdRu或者Pd納米催化劑顆粒；將PdRu或者Pd納米催化劑顆粒與VulcanXC-72混合，得到碳載PdRu或者Pd催化劑顆粒；在乙醇中將碳載催化劑顆粒與聚四氟乙烯混合均勻，超聲分散成糊狀；將糊狀物均勻涂覆在不銹鋼網(wǎng)上，將其干燥后加壓制得Pd和PdRu納米多孔電極片；以Pd電極片為陰極，PdRu電極片為陽極，組裝燃料電池，陽極室、陰極室的電解液分別是乙醇的氫氧化鈉溶液、過氧化氫的硫酸溶液，其間用陽離子膜隔開。本發(fā)明方法簡單，材料易得，并在使用時可同時合成乙酸。
文檔編號H01M4/88GK102097640SQ20111000582
公開日2011年6月15日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者易清風(fēng), 牛鳳娟 申請人:湖南科技大學(xué)