氢燃料电池催化剂浆料制备：碳载铂浆料的微射流分散工艺实践

发布日期：2026 年 10 月 9 日　·　上海迈克孚生物科技有限公司

要点直答

氢燃料电池催化层性能高度依赖碳载铂催化剂浆料的分散均匀性。该浆料制备需同时满足三重约束——铂原料昂贵（残留敏感）、需多遍循环（连续稳定）、酸性介质（耐腐蚀）。工程解法是：定制管路控制残留、集成多反应釜自动循环、接触液体部分采用 316L 与 PTFE 材质。

关键要点

一、为什么催化剂浆料难做

铂基催化剂与离聚物的接触均匀性直接决定催化层活性：分散不充分会导致铂利用率下降；过度分散或温升过高则可能导致离聚物结构变化。浆料还需适配后续涂布工艺的粘度与流变要求——这意味着工艺窗口比一般浆料更窄，“分散到什么程度”必须同时由催化层性能目标与涂布工艺共同确定。

据公司公开资料，碳载铂催化剂纳米分散系统的核心功能包括：金刚石交互容腔、全自动集成控制、可完成配料及循环处理的三套反应釜、审计追踪与电子签名及权限配置。氢燃料电池方向另有“模块化双管路隔离均质系统”，实现两种物料共用动力系统、无交叉污染。氢燃料电池催化剂成套设备已于 2024 年实现商业化交付。

Q1：催化剂浆料分散最大的浪费环节在哪？

管路残留。高价铂碳物料每批残留都是直接损失，定制管路设计与清洗程序可将残留控制在较低水平。

Q2：两种浆料能否共用一台设备？

可以。模块化双管路隔离均质系统用一套动力系统供两套处理器与管路，一键切换、无交叉污染。

Q3：多遍循环对设备有什么要求？

连续稳定性与自动化。建议配置多反应釜自动循环与自动反冲排堵，减少人工干预引入的不确定性。

说明：系统配置信息来自企业公开资料；实际配置与工艺参数依据物料体系与生产需求确定。文中“较低水平”为定性表述，具体残留指标须以来样测试与验收标准确认。

作者

张弘毅，上海迈克孚生物科技有限公司总经理。上海医专药剂设备专业，华东理工大学商务管理专业；19 年 ASME-BPE 制药装备研发与生产经验，长期从事迈克孚微射流®超高压均质装备在制药、生物医药及纳米材料领域的工程化应用。