[發明專利]一種多孔鉑納米枝晶電催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 202111016652.0
• 申請日: 2021-08-31
• 公開（公告）號: CN113839057A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 張世明;趙曉;容忠言;張久俊
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)按照表面活性劑與鉑化合物的摩爾比為0～100:1的比例，稱量一定質量的表面活性劑溶于水，并繼續溶解水中的鉑化合物，通入保護氣體至混合液飽和，得到前驅體溶液，將前驅體溶液密封，待用；

2)向前驅體溶液中注入還原劑，反應至少0.5小時，然后將產物溶液離心、洗滌固形物，得到所述多孔鉑納米枝晶電催化劑。

2.根據權利要求1所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟1)中，所述保護氣體為惰性氣體、氧化氣體、還原氣體、空氣中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟1)中，表面活性劑采用不同碳鏈長度的陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑中的至少一種。

4.根據權利要求3所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟1)中，表面活性劑采用十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、F127、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基苯磺酸鈉、十六烷基硫酸鈉、聚乙烯吡咯烷酮、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物中的至少一種。

5.根據權利要求1所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟1)中，所述鉑化合物為氯鉑酸、乙酰丙酮鉑、氯鉑酸鉀、氯化鉑中的至少一種。

6.根據權利要求1所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：在所述步驟2)中，所述還原劑采用抗壞血酸、水合肼、葡萄糖、草酸、檸檬酸、硼氫化鈉、硼氫化鉀中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，在制備多孔鉑納米枝晶電催化劑時，通過離心、洗滌、干燥得到無載體的催化劑；或將多孔鉑納米枝晶與導電載體混合或復合，得到負載型的多孔鉑納米枝晶復合電催化劑。

8.根據權利要求7所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，在將多孔鉑納米枝晶與導電載體混合或復合，得到負載型的多孔鉑納米枝晶復合電催化劑時，所述導電載體采用球狀、線狀、片狀和塊狀中的任意一種或者多種形狀混合的碳黑以及氧化物、氮化物、碳化物、硫化物中的至少一種的載體材料；所述多孔鉑納米枝晶與導電載體的質量比為1:0.001～100。

9.根據權利要求7所述的多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法，其特征在于：所述步驟2)中，所述球狀碳黑為EC600JD、EC300J、VulcanXC72R、BP2000中的至少一種；

所述線狀碳黑為碳納米管、碳纖維、碳納米棒中的至少一種；

所述片狀和塊狀混合的碳黑為石墨烯、納米帶、活性炭中的至少一種。

10.一種多孔鉑納米枝晶電催化劑，其特征在于：利用權利要求1-10中任一項所述多孔鉑納米枝晶電催化劑的制備方法制備而成，所述多孔鉑納米枝晶電催化劑為多孔納米球結構，納米球的粒徑大小為5～300nm，由納米枝晶編織成三維網絡形成多孔納米球，納米枝晶長度為3～15nm、直徑為0.5～3nm。