[發(fā)明專利]一種低鉑催化劑的制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110578204.3
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113388844B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾黎明;李睿;吳岱豐;王英;唐仁衡
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東省科學(xué)院資源利用與稀土開發(fā)研究所
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B11/091
• 代理公司: 廣州科粵專利商標(biāo)代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種低鉑催化劑，其特征在于，所述的催化劑由表面摻雜氮的碳載體和原位還原于碳載體表面的鉑納米顆粒組成，所述的鉑納米顆粒粒徑為1~3 nm，所述的催化劑中鉑的負(fù)載量為1~14wt.%，所述的碳載體中氮的摻雜量為0.1~1 at.%；

所述的低鉑催化劑的制備方法，具體包括如下步驟：將碳載體分散于去離子水中，加入氧化劑常溫攪拌反應(yīng)1~5小時后離心去除上清液，碳載體與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1:1~40:1，收集離心去除上清液后的沉淀物分散于去離子水中，加入含氮有機配體分子常溫攪拌1~5小時離心去除上清液，碳載體與含氮有機配體分子的物質(zhì)的量之比為10:1~50:1，離心去除上清液后的沉淀物收集后分散于去離子水中，加入含鉑前驅(qū)體攪拌反應(yīng)5~12小時后進行離心收集沉淀物，含鉑前驅(qū)體與含氮有機配體分子的物質(zhì)的量之比為1:1~1:40，沉淀物干燥后于惰性氣氛下進行高溫?zé)峤?.5~2.5小時，熱解溫度為400℃ ~800℃ ，待熱解反應(yīng)結(jié)束降至室溫后，即為所述的低鉑催化劑；

所述的碳載體選自炭黑、乙炔黑、活性炭、石墨烯和碳納米管中的一種，所述的氧化劑選自過硫酸銨、雙氧水、硝酸和硫酸中的一種，所述的含氮有機配體分子選自六亞甲基四胺、三亞乙基四胺和二乙烯三胺中的一種，所述的含鉑前驅(qū)體選自氯鉑酸、氯鉑酸鉀、氯鉑酸銨和二氯四氨合鉑中的一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鉑催化劑，其特征在于，所述的碳載體與氧化劑的物質(zhì)的量之比為20:1，碳載體與含氮有機配體分子的物質(zhì)的量之比為40:1，鉑前驅(qū)體與含氮有機配體分子的物質(zhì)的量之比為1:10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低鉑催化劑，其特征在于，高溫?zé)峤獾纳郎爻绦驗橐?~10℃ /min的升溫速率升至400℃ ~800℃ 。

4.權(quán)利要求1所述的低鉑催化劑的應(yīng)用，其特征在于，所述的低鉑催化劑應(yīng)用于堿性環(huán)境下電解水析氫反應(yīng)的催化。