[發明專利]鉑稀土合金@鉑核殼催化劑、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202011155643.5
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112237914B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 陳慶軍;張鎖江;薛曉藝;崔佳瑤;陳慧領;喬越洋;劉艷俠
• 申請（專利權）人: 鄭州中科新興產業技術研究院;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J35/02;B01J37/00;B01J37/04;B01J37/08;H01M4/92;C25B1/30;C25B1/01;C25B11/091;C25B11/097
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 王紅培

1.一種鉑稀土合金@鉑核殼催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1）將鉑前驅體、稀土前驅體、碳載體分別加入有機溶劑中超聲分散均勻；

所述稀土前驅體為稀土元素的硝酸鹽、氯化鹽或乙酰丙酮鹽中的一種或幾種，其中稀土元素為釓、鈰、鑭、銪、釤、鋱、鏑、銩或釔中的任意一種；

所述鉑前驅體與稀土前驅體的摩爾比為（1-5）:1，鉑前驅體與碳載體的質量比為（1-6）：1，碳載體分散在有機溶劑中的濃度是1-3mg/mL；有機溶劑為乙二醇或油胺；

2）將步驟1）所得溶液混合，油浴加熱反應，反應后冷卻至室溫并離心烘干；所述油浴加熱反應溫度為130℃-170℃，時間為3-7h；

3）將步驟2）所得樣品在保護氣氛下高溫碳化；高溫碳化溫度為600℃-900℃，碳化時間為1-4h；

4）將步驟3）所得樣品加入酸性溶液中加熱攪拌，然后離心、洗滌、烘干，得到的黑色粉末即為鉑稀土合金@鉑核殼催化劑。

2.根據權利要求1所述的鉑稀土合金@鉑核殼催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟1）中鉑前驅體為乙酰丙酮鉑、氯鉑酸或氯鉑酸鉀；碳載體為炭黑、介孔碳、碳納米管或石墨烯中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的鉑稀土合金@鉑核殼催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟4）中酸性溶液為硫酸、硝酸、鹽酸或高氯酸，加熱溫度為20-80℃，加熱時間為5h。

4.權利要求1-3任一項方法制備的鉑稀土合金@鉑核殼催化劑，其特征在于：所述催化劑中鉑稀土合金的粒徑為3-5nm，顆粒的晶格間距為0.233nm。

5.權利要求4所述的鉑稀土合金@鉑核殼催化劑在質子交換膜燃料電池中的應用。

6.權利要求4所述的鉑稀土合金@鉑核殼催化劑在電化學氧化還原中的應用。