属于催化剂制备技术领域,涉及负载型钯碳催化剂的制备,特别涉及通过多巴胺自聚合制备负载型钯碳催化剂的方法及用途.一种通过多巴胺自聚合制备负载型钯碳催化剂的方法,首先使金属前驱体氯亚钯酸盐与多巴胺(DA)在弱碱性(pH??8.5)环境中自发地发生氧化还原反应,获得钯颗粒/聚多巴胺(Pd/PDA)复合物;而后将钯颗粒/聚多巴胺(Pd/PDA)复合物在惰性气氛(N2)中碳化,得到负载型Pd/C(PDA)催化剂.本发明所公开的制备方法十分简单,步骤少,操作简便;通过控制金属前驱体的投入量,可对贵金属的负载量进行调控;本发明制备的负载型钯碳催化剂对碱性环境中甲醇的电催化氧化具有优异的活性,在低温甲醇燃料电池领域具有良好的应用前景.

燃料电池是一种不经过直接燃烧而在催化剂的作用下,将燃料(如氢气,甲醇等)和氧气混合发生氧化还原反应,以电化学反应方式将燃料的化学能转变成电能的装置.开发这种绿色能源能优化我国目前的能源使用结构,实现能源的可持续性发展,并能有效地缓解现有的环境污染问题,具有重要意义.现阶段在质子交换膜燃料电池中,无论是阴极反应还是阳极反应,均广泛使用贵金属铂基催化剂.然而铂昂贵的价格和有限的储量制约着铂基催化剂的大规模商业化应用.此外,铂基催化剂在使用过程中,伴随着电催化反应的进行会出现催化剂的形貌,结构以及组分因持续性的腐蚀而发生变化的现象,这进而导致催化活性降低.因此研制出具有高活性,高稳定性和低铂含量的催化剂对推动燃料电池的发展具有重要意义.原位液相透射电子显微镜技术,是近几年发展起来的新兴技术.它利用两层电子束可透薄膜(Si Nx或石墨烯)来封装少量液体,在两芯片之间构建成液态环境微反应腔室.在透射电子显微镜下实现在静态或流动液体环境下对纳米材料及其在液相中化学反应过程的实时观察和记录.它借助于透射电子显微镜的高时间分辨率和高空间分辨率的特点,可以用来研究纳米颗粒在液相中的动态变化并进一步分析其反应机理.基于以上的科学问题和技术手段,本研究首先研制出不同形貌的具有低铂含量的Pd@Pt核壳结构纳米颗粒