[发明专利]一种介孔碳载Pt纳米催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：

（1）、将介孔氧化硅SBA-15，蔗糖，硫酸，水混匀后在40kHz下强力超声20min，先控温100℃烘6h，然后再控温160℃烘6h，得到黑褐色的物质；

将得到的黑褐色的物质进行研磨，然后再加入蔗糖、硫酸和水，重复100℃、160℃各烘6h，并再次进行研磨后，在石英管式炉中氮气气氛下控温600～900℃焙烧6h，最后用过量的浓度为10%的氢氟酸(HF)浸润洗涤以除去二氧化硅模板，得到介孔碳；

（2）、将步骤（1）所得的介孔碳溶解于水中并搅拌形成碳浆；

其中的介孔碳和水的质量体积比即活性炭：水为1g：1L;

（3）、缓慢向步骤（2）所形成的碳浆中滴加H₂PtCl₆，再加入金属保护剂后，超声搅拌30min,用0.1M NaOH调节溶液的pH至8，在40℃下，缓慢滴加还原剂，反应3h后得反应完全的悬浊液；

其中H₂PtCl₆的加入量按H₂PtCl₆中金属元素总质量与步骤（2）中添加的介孔碳的质量比，即H₂PtCl₆中金属元素总质量：步骤（2）中添加的介孔碳为1：4；

所述的金属保护剂为柠檬酸三钠；

所述的还原剂为NaBH₄；

（4）、将步骤（3）所得的悬浊液进行真空抽滤，控制真空度为-0.1MPa，所得的滤饼用自来水水洗至溶液中无氯离子，再70℃真空干燥12h，即得介孔碳载Pt纳米催化剂。

2.如权利要求1所述的一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）中：其中介孔氧化硅SBA-15，蔗糖，硫酸，水的混合比例按质量比，即介孔氧化硅SBA-15：蔗糖：硫酸：水为1：1.25：0.14:5；

其中再加入的蔗糖，硫酸和水的比例以介孔氧化硅的质量为基准，即介孔氧化硅SBA-15：蔗糖：硫酸：水的质量比为1:0.8:0.09:5。

3.如权利要求1所述的一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于步骤（1）中所述的氮气气氛下控温900℃。

4.如权利要求1所述的一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于步骤（2）搅拌过程中控制温度40℃，搅拌速率500r/min，时间30min。

5.如权利要求1所述的一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的金属保护剂柠檬酸三钠的加入量按柠檬酸三钠与金属Pt摩尔比计算，即柠檬酸三钠：金属Pt为2：1。

6.如权利要求1所述的一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于步骤（3）中所述的还原剂NaBH₄的加入量按NaBH₄与金属Pt摩尔比计算，即NaBH₄：金属Pt为6：1。

7.如权利要求１、2、3、4或5任一所述的一种介孔碳载Pt纳米催化剂的制备方法所得的介孔碳载Pt纳米催化剂，其特征在于：所得的介孔碳载Pt纳米催化剂中Pt纳米催化剂颗粒粒径范围为3～5nm；介孔碳的平均比表面积为825m²/g，孔道为圆柱型，平均孔径为13.8nm。