초록

본 발명은 양성자 교환막 연료전지(PEMFC: PROTON EXCHANGE MEMBRANE FUEL CELL)에 사용될 수 있는 일산화탄소 내피독성 전극 촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 PEMFC에 사용될 수 있는 PTAU-MXOY/C 담지 전극촉매 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.본 방법에 의해 제조된 촉매는 촉매 활성이 높고, 활성 성분이 균일하게 분포한다. 제조 방법이 간단하고, 조작이 용이하며 환경친화적이다.

대표청구항 ▼

담체에 담지된 PtAu-MxOy(x=1, 2 또는 3 및 y=1, 2, 3 또는 4)를 포함하고, Pt와 Au의 중량 함량이 각각 5 내지 60 중량% 및 0.01 내지 10 중량%이고, MxOy의 중량 함량이 0.1 내지 20 중량%인 PEMFC용 일산화탄소 내피독성 담지 전극 촉매(여기서, M은 Fe, Al, Si, Ti, Zr, Mn, Ce, 및 Co로부터 선택되는 1종 이상의 전이금속임).제 1 항에 있어서, 상기 MxOy가 Fe2O3, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, MnO2, CeO2, Fe3O4 및/또는 C

담체에 담지된 PtAu-MxOy(x=1, 2 또는 3 및 y=1, 2, 3 또는 4)를 포함하고, Pt와 Au의 중량 함량이 각각 5 내지 60 중량% 및 0.01 내지 10 중량%이고, MxOy의 중량 함량이 0.1 내지 20 중량%인 PEMFC용 일산화탄소 내피독성 담지 전극 촉매(여기서, M은 Fe, Al, Si, Ti, Zr, Mn, Ce, 및 Co로부터 선택되는 1종 이상의 전이금속임).제 1 항에 있어서, 상기 MxOy가 Fe2O3, Al2O3, SiO2, TiO2, ZrO2, MnO2, CeO2, Fe3O4 및/또는 Co3O4로부터 선택되는 산화물의 하나인 것을 특징으로 하는 담지 전극 촉매.제 1 항에 있어서, 상기 담체가 활성 탄소, 전도성 탄소, 그라파이트, 나노-탄소 튜브, 나노-탄소 파이버, 탄소 분자체, 또는 상기 담체에 담지되고 백금의 함량이 5 중량% 내지 60 중량%인 Pt/C 촉매인 것을 특징으로 하는 담지 전극 촉매.1) 백금 전구체 및 금 전구체를 물 또는 알코올의 혼합물의 용매에 용해시키고, 활성 성분의 균일한 용액을 형성하는 단계|2) 상기 용액과 담체를 혼합하는 단계|3) 상기 혼합물을 가열하여 용매를 증발시킴으로써 혼합물을 표면 건조시키고, 상기 표면 건조 온도보다 높은 온도에서 고온 건조시켜 완전히 건조시키는 단계| 및4) 상기 혼합물을 H2/불활성 가스 분위기에서 열처리하는 단계|를 포함하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 용매가 C2-C8 2성분 알코올 또는 3성분 알코올 또는 이들 알코올과 물의 혼합물이고, 상기 물의 함량이 0 부피% 내지 60 부피%인 것을 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 용매가 에틸렌글리콜 또는 그의 수용액인 것을 특징으로 하는 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 불활성 기체가 알곤(Ar), 헬륨(He) 또는 질소(N2)이고, H2/불활성 가스에서 H2의 함량이 0 내지 90 부피%인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 열처리의 승온 속도가 0.1 내지 20 ℃/분인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 열처리 온도가 200 ℃ 내지 600 ℃인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 표면의 건조 온도가 50 ℃ 내지 95 ℃인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 고온 건조 온도가 60 ℃ 내지 150 ℃인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 고온 건조가 2 시간 내지 24 시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.제 4 항에 있어서, 상기 열처리 시간이 0.5 시간 내지 12 시간인 것을 특징으로 하는 촉매 제조 방법.