B - Operations – Transporting – 01 – J
Patent
B - Operations, Transporting
01
J
B01J 23/89 (2006.01) B01J 21/18 (2006.01) B01J 23/46 (2006.01) B01J 23/52 (2006.01) B01J 35/00 (2006.01) B01J 37/00 (2006.01) B01J 37/02 (2006.01) B01J 37/08 (2006.01)
Patent
CA 2585542
The present invention provides a method for manufacture of supported noble metal based alloy catalysts with a high degree of alloying and a small crystallite size. The method is based on the use of polyol solvents as reaction medium and comprises of a two-step reduction process in the presence of a support material. In the first step, the first metal (M1 = transition metal; e.g. Co, Cr, Ru) is activated by increasing the reaction temperature to 80 to 160 ~C. In the second step, the second metal (M2 = noble metal; e.g. Pt, Pd, Au and mixtures thereof) is added and the slurry is heated to the boiling point of the polyol solvent in a range of 160 to 300 ~C. Due to this two-step method, an uniform reduction occurs, resulting in noble metal based catalysts with a high degree of alloying and a small crystallite size of less than 3 nm. Due to the high degree of alloying, the lattice constants are lowered. The catalysts manufactured according to the method are used as electrocatalysts for polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC), direct-methanol fuel cells (DMFC) or as gas phase catalysts for CO oxidation or exhaust gas purification.
L'invention concerne un procédé de fabrication de catalyseurs constitués d'un alliage à base de métal noble présentant un degré élevé d'alliage et une taille de cristallite réduite. Ce procédé se base sur l'utilisation de solvants à base de polyol comme milieu de réaction et comprend un processus de réduction en deux étapes en présence d'un matériau de support. Dans la première étape, on active le premier métal (M1 = métal de transition ; par exemple, Co, Cr, Ru) en augmentant la température de réaction jusqu'à une fourchette allant de 80 à 160 °C. Dans la seconde étape, on ajoute le second métal (M2 = métal noble ; par exemple, Pt, Pd, Au et des mélanges de ces derniers) et la suspension boueuse à un point d'ébullition du solvant à base de polyol situé dans une fourchette allant de 160 à 300 °C. Grâce à ce procédé en deux étapes, on obtient une réduction uniforme qui permet de fabriquer des catalyseurs à base de métal noble présentant un degré élevé d'alliage et une taille de cristallite réduite inférieure à 3 nm. En raison du degré élevé d'alliage, les constantes de réseau cristallin sont abaissées. Les catalyseurs fabriqués conformément au procédé selon l'invention sont utilisés en tant qu'électrocatalyseurs pour des piles à combustibles à membrane à électrolyte polymérique (PEMFC), des piles à combustibles directes au méthanol (DMFC) ou en tant que catalyseurs en phase gazeuse pour l'oxydation de CO ou la purification des gaz d'échappement.
Goia Dan V.
Jitianu Mihaela-Ortansa
Lopez Marco
Sau Tapan Kumar
Marks & Clerk
Umicore Ag & Co Kg
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1364059