[發明專利]一種無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202010624529.6
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111799480B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 許開華;華文超;張坤;李琴香;魏瓊;肖力;易慶平;蘇陶貴
• 申請（專利權）人: 格林美股份有限公司;荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M4/86;B01J23/42;B01J35/10;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 武漢智嘉聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 42231
• 代理人: 易賢衛

1.一種無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：制備鉑納米顆粒；制備改性鉑納米顆粒；制備無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑；其中，

制備改性鉑納米顆粒的步驟具體為：將所述鉑納米顆粒分散在去離子水中，隨后加入表面活性劑，攪拌18~24h，再加入造孔劑與第一溶劑的混合溶液，繼續攪拌1~2h，經離心后得到改性鉑納米顆粒；

制備無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的步驟具體為：將所述改性鉑納米顆粒加入炭黑分散液中，室溫攪拌8~24h，調節pH至10~11，加入正硅酸乙酯和第二溶劑的混合溶液，進行攪拌反應，經抽濾、洗滌、干燥后進行一次焙燒，降至室溫后，進行二次焙燒，得到無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑；所述一次焙燒的溫度為300~500℃，一次焙燒的時間為1~2h；二次焙燒在還原氣氛條件下進行，且二次焙燒的溫度為150~300℃，二次焙燒的時間為0.5~1.5h；

所述表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮，所述造孔劑為十六烷基三甲基溴化銨或十四烷基三甲基溴化銨中的一種。

2.根據權利要求1所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備改性鉑納米顆粒的步驟中，鉑納米顆粒、表面活性劑、造孔劑的質量比為1：（0.2~5）：（0.2~5）。

3.根據權利要求1所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的步驟中，鉑納米顆粒與炭黑的質量比為（0.25~1.5）：1。

4.根據權利要求1所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的步驟中，鉑納米顆粒與正硅酸乙酯中硅的質量比為（2~8）：1。

5.根據權利要求1所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，所述制備無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的步驟中，攪拌反應的溫度為50~60℃，攪拌反應的時間為18~24h。

6.根據權利要求1所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，制備鉑納米顆粒的步驟具體為：將含鉑溶液調節pH至10~12，加入還原劑，加熱至80~100℃，攪拌回流2~4h，經離心、洗滌后得到鉑納米顆粒。

7.根據權利要求6所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法，其特征在于，所述含鉑溶液為0.005~0.05mol/L氯鉑酸的乙二醇溶液，所述還原劑為1~5mol/L的硼氫化鈉溶液，所述含鉑溶液中氯鉑酸與所述還原劑中硼氫化鈉的摩爾比為（0.01~0.03）：1。

8.一種無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑，其特征在于，所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑通過權利要求1~7中任一項所述無定型多孔二氧化硅包覆的Pt/C催化劑的制備方法得到。