[發(fā)明專利]原位還原法制備高合金化碳載PdFe納米催化劑的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110051751.2
• 申請日: 2011-03-04
• 公開（公告）號: CN102166524A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐亞文;張幗杰;陳煜;周益明;陸天虹
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: B01J23/89
• 分類號: B01J23/89;H01M4/92;B82Y40/00
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 韓朝暉

1.一種原位還原法制備高合金化碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：在水中加入pH值為1.0?~?6.0的可溶性Pd^II鹽和碳載體，機械攪拌或超聲振蕩上述混合物，在30?~100℃下加入pH值為1.0?~?6.0的Fe(CN)₆^3-?或Fe(CN)₆^4-溶液，機械攪拌得到組分A?——?碳載鐵氰化鈀或亞鐵氰化鈀納米粒子的懸濁液；

在組分A中緩緩加入等量或過量還原劑，充分?jǐn)嚢瑁蛊渲械奶驾d鐵氰化鈀或亞鐵氰化鈀納米粒子與還原劑充分反應(yīng)，還原出的金屬PdFe納米粒子原位固定于碳載體上，得組分B；

組分B水洗，真空或惰性氣體保護下干燥，制得所述的高合金化的碳載PdFe納米催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位還原法制備高合金化碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于所述的方法包括以下步驟：

1）合成催化劑多核分子前驅(qū)體：在水中加入一定量的碳載體和一定比例pH值為1.0?~?6.0的可溶性Pd^II鹽，Pd金屬加入的量占碳載體質(zhì)量的1～80%，機械攪拌或超聲振蕩上述混合物，在30?~?100℃下加入pH值為1.0?~?6.0的Fe(CN)₆^3-?或Fe(CN)₆^4-溶液，控制Pd^II鹽與Fe(CN)₆^3-摩爾比為1.5:1或Pd^II鹽與Fe(CN)₆^4-摩爾比為2:1，機械攪拌2～72小時得組分A?——?碳載鐵氰化鈀或亞鐵氰化鈀納米粒子的懸濁液；

2）沉淀原位還原：步驟1）得到的組分A在0?~?80℃條件下緩緩加入等量或過量還原劑，機械攪拌或超聲振蕩0.5?~?8小時，使組分A中的碳載鐵氰化鈀或亞鐵氰化鈀納米粒子與還原劑發(fā)生充分反應(yīng)，還原出的金屬PdFe納米粒子原位固定于碳載體上，得組分B；

3）后處理：將步驟2）得到的組分B水洗多次，并用硝酸銀溶液檢驗，直至洗出液中無氯離子，然后在真空或惰性氣體氣氛下20～50?℃干燥，即制得碳載體負載的高合金化PdFe/C催化劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的可溶性Pd^II鹽溶液為PdCl₂、K₂PdCl₄、Na₂PdCl₄中的一種或幾種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化的碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的碳載體為活性炭、碳納米管、碳分子篩、碳纖維或石墨烯中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化的碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的鐵氰化鈀或亞鐵氰化鈀前驅(qū)體與所述的還原劑的摩爾比為1?：1?~?30。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化的碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的還原劑為氫氣、NaBH₄、次磷酸鈉或亞磷酸鈉。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化的碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的惰性氣體氣氛為Ar或N₂。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位還原法制備高合金化的碳載PdFe納米催化劑的方法，其特征在于：所述的高合金化PdFe/C納米催化劑的粒徑大小為1.5～4.0?nm。