[發明專利]一種銅鎳鉑三層核殼結構催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110631659.7
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113394417B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 方軍;周訓
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M4/86
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種銅鎳鉑三層核殼結構催化劑，其特征在于：以銅粒子為內核，鎳粒子為中間層，鉑粒子為最外層，銅鎳鉑的摩爾比為2-3:2-3:1，粒徑為2-30納米；

制備方法包括以下步驟：

（1）制備Cu種子溶液：將銅鹽和表面活性劑超聲溶于無水乙醇中，依次加入還原劑和NaOH溶液，80℃水浴2小時，得Cu種子溶液；

（2）制備鎳中間層：

（a）配制Ni的前體溶液：將鎳鹽和表面活性劑超聲溶于無水乙醇中，依次加入還原劑和NaOH溶液，攪拌半小時，得Ni的前體溶液；

（b）將Ni的前體溶液加入Cu種子溶液中，70℃水浴2小時，離心，洗滌，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)納米顆粒；

（3）制備鉑外層：將Cu@Ni/Ni(OH)納米顆粒超聲分散在去離子水中，加入表面活性劑、還原劑和鉑鹽溶液，50℃水浴1小時，離心，洗滌，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)@Pt納米顆粒；

（4）碳負載：將活性炭和Cu@Ni/Ni(OH)@Pt納米顆粒分別分散在超純水中，然后將納米顆粒懸濁液逐滴加入到活性炭懸濁液中，攪拌一小時，離心，洗滌，干燥，得到所述的銅鎳鉑三層核殼結構催化劑。

2.一種制備如權利要求1所述的銅鎳鉑三層核殼結構催化劑的方法，其特征在于：包括以下步驟：

（1）制備Cu種子溶液：將銅鹽和表面活性劑超聲溶于無水乙醇中，依次加入還原劑和NaOH溶液，80℃水浴2小時，得Cu種子溶液；

（2）制備鎳中間層：

（a）配制Ni的前體溶液：將鎳鹽和表面活性劑超聲溶于無水乙醇中，依次加入還原劑和NaOH溶液，攪拌半小時，得Ni的前體溶液；

（b）將Ni的前體溶液加入Cu種子溶液中，70℃水浴2小時，離心，洗滌，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)納米顆粒；

（3）制備鉑外層：將Cu@Ni/Ni(OH)納米顆粒超聲分散在去離子水中，加入表面活性劑、還原劑和鉑鹽溶液，50℃水浴1小時，離心，洗滌，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)@Pt納米顆粒；

（4）碳負載：將活性炭和Cu@Ni/Ni(OH)@Pt納米顆粒分別分散在超純水中，然后將納米顆粒懸濁液逐滴加入到活性炭懸濁液中，攪拌一小時，離心，洗滌，干燥，得到所述的銅鎳鉑三層核殼結構催化劑。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（1）中所述的銅鹽為硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（2）中所述的鎳鹽為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳中的一種。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：步驟（3）中所述的鉑鹽為四氯合鉑酸鉀、六氯合鉑酸鉀、硝酸鉑中的一種。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述的還原劑為抗壞血酸、水合肼中的一種。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述的表面活性劑為聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨中的一種。

8.一種如權利要求1所述的銅鎳鉑三層核殼結構催化劑的應用，其特征在于：用于催化燃料電池電極處的氧化還原反應。