[發明專利]一種類核殼結構炭載PtSn4

在審

• 申請號: 202211356592.1
• 申請日: 2022-11-01
• 公開（公告）號: CN115663219A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 朱文靜;邸謙;羅佳冰;王興兆;周炎;王淑濤;張軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H01M4/92
• 分類號: H01M4/92;H01M4/88;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 張宏松

1.一種類核殼結構炭載PtSn₄/Pt納米顆粒催化劑，該催化劑中Pt以島狀結構生長在作為核的PtSn₄納米粒子表面，PtSn₄納米顆粒表面被島狀Pt顆粒包裹形成表面粗糙的PtSn₄/Pt類核殼結構納米顆粒，PtSn₄/Pt類核殼結構納米顆粒負載在炭黑上。

2.權利要求1所述的類核殼結構炭載PtSn₄/Pt納米顆粒催化劑的制備方法，包括步驟如下：

(1)PtSn₄納米顆粒的制備：將乙酰丙酮鉑(Pt(acac)₂)和無水氯化亞錫(SnCl₂)作為金屬鹽前驅體與羰基鎢(W(CO)₆)混合，并加入六甲基二硅氮烷(HMDS)、油胺(OAm)和1-十八烯(ODE)，在氬氣氣氛下攪拌均勻，升溫反應，反應結束后自然冷卻至室溫，離心，洗滌，得到PtSn₄納米顆粒；

(2)PtSn₄/Pt納米顆粒的制備：將乙酰丙酮鉑(Pt(acac)₂)溶解于油胺(OAm)中，得到Pt的前驅體溶液(Pt-OAm)；將PtSn₄納米顆粒、油胺(OAm)和1-十八烯(ODE)混合后并超聲分散，在Ar氣氛下升溫反應，用注射器將Pt的前驅體溶液緩慢滴加至體系中，滴加完畢，繼續反應，反應結束后體系自然冷卻至室溫，離心，洗滌，得到類核殼結構的PtSn₄/Pt納米顆粒；

(3)取炭黑XC-72于正己烷溶液中超聲分散均勻，得炭黑分散液，將PtSn₄/Pt納米顆粒分散在正己烷中，得PtSn₄/Pt納米顆粒分散液，將PtSn₄/Pt納米顆粒分散液加入炭黑分散液中，繼續超聲使納米顆粒完全負載在炭黑上；離心收集固體，去除樣品表面有機配體，離心，干燥，得到類核殼結構炭載PtSn₄/Pt納米顆粒催化劑。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，乙酰丙酮鉑(Pt(acac)₂)與無水氯化亞錫(SnCl₂)的質量比為1：(1-3)，乙酰丙酮鉑(Pt(acac)₂)與W(CO)₆的質量比為1：(1-3)。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，六甲基二硅氮烷(HMDS)、油胺(OAm)與1-十八烯(ODE)的體積比為1：(3-8)：(3-8)，乙酰丙酮鉑(Pt(acac)₂)與六甲基二硅氮烷(HMDS)的質量體積比為(10-30)：1，單位，mg/ml，步驟(1)中，升溫速率為5-15℃/min。

5.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，Pt的前驅體溶液(Pt-OAm)中Pt的濃度為0.005-0.02mmol/ml，Pt的前驅體溶液滴加速率為0.1-0.3ml/min。

6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，OAm、ODE溶液體積比為1：(1-3)，PtSn₄納米顆粒的摩爾量與油胺的體積比為(0.02-0.06)：(2-8)，單位，mol/L，Pt的前驅體溶液(Pt-OAm)與油胺的體積比為(1-4)：1。

7.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，在Ar氣氛下升溫反應為以8-12℃min^-1的升溫速率升至170-200℃保持4-8min。

8.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，炭黑分散液中炭黑的濃度為3-10mg/ml，PtSn₄/Pt納米顆粒分散在正己烷中，分散后濃度為0.005-0.02mmol/ml。