在碳载铂催化剂分散中的应用

德衡微射流均质机在碳载铂催化剂分散中的应用

碳载铂催化剂，Pt/C。属于贵金属催化剂，外观是黑色粉末，分子量为195.08，分子式为Pt/C。是将铂负载到活性炭上的一种载体催化剂，属于贵金属催化剂中最常用的一种。高担载量碳载铂催化剂是目前质子交换膜燃料电池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell, 简称PEMFC) 的关键材料之一, 铂担载量一般高达20% 以上。质子交换膜燃料电池作为燃料电池类型中应用最为广泛和普遍的一种，它除了具备同其它燃料电池类型兼有的利用率高和环保性好等优点外，还具备工作温度低、功率密度高、响应速度快、能量转换效率高、稳定性好及无电解质腐蚀等优点，在便携式电源、车载动力源、分布式发电站及航空等领域具有非常广阔的应用前景。膜电极（ＭＥＡ）是质子交换膜燃料电池的核心部件，为ＰＥＭＦＣ提供了多相物质传递的微通道和电化学反应场所，其性能的好坏直接决定ＰＥＭＦＣ性能的好坏。制备ＭＥＡ的关键工艺是需要将催化剂活性组分负载到支撑体上。转印法是目前常用的方法，是先将催化剂浆料（一般由Ｐｔ／Ｃ、聚四氟乙烯乳液或Ｎａｆｉｏｎ溶液与醇类溶液混合而成）涂覆于转印基质上，然后烘干形成三相界面，再通过热压，实现由转印基质向支撑体的转移，随后移除转印基质便可制得ＭＥＡ。而在涂覆前，催化剂浆料的均匀分散至关重要，是影响催化剂负载质量的关键因素。

德衡微射流均质设备是一种利用高压微射流技术实现纳米材料分散的精密装备。德衡供应的微射流高压均质设备利用成熟稳定的液压增压技术，在柱塞泵的作用下将液体或固液混悬物料增压，凭借准确的压力调节使物料压力增压到20Mpa至300Mpa之间设定的压力值。被增压的物料，射向具有固定几何形状的金刚石微通道并产生超音速微射流，超音速微射流物料在特定几何通道内受到每秒千万次的物理剪切、对撞、空穴效应、急剧压力降等物理作用力，从而实现纳米材料的分散。

微射流技术以恒定的压力和独特设计的交互容腔可以确保物料的每一毫升体积都得到同样的均质，所以重现性非常好。微射流技术有成熟的生产设备，且从小试到生产都是用相同的微通道，只是将通道数并列增加，因此用户在后续产能放大时较为容易，节省研发时间及费用。
近日，有客户在德衡利用微射流均质机进行了碳载铂催化剂浆料的分散测试，取得了满意的效果。