[发明专利]聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料、制备方法及应用

权利要求书

1.一种聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料，其特征在于：该材料是在石墨烯材料表面共价引入聚乙烯吡咯烷酮。

2.一种如权利要求1所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

1）将10～100g氧化石墨加入1～3L水中，超声分散1h，调节溶液pH为4～5，在惰性气氛下加入5～20ml硅烷偶联剂，回流12～48h，得到端基为双键的硅烷偶联的氧化石墨烯浆料；

2）将步骤1）所得浆料用水稀释至2～4倍，在惰性气氛下，依次加入0.1～0.5L质量分数为40%的四丁基氢氧化铵水溶液、0.5～2L水合肼，回流6～12h，抽滤，水洗至中性，常温干燥后得到端基为双键的硅烷偶联的石墨烯粉末；

3）依次将硅烷偶联的石墨烯粉末5～20g、引发剂0.5～2g、N-乙烯吡咯烷酮50～200ml加入乙醇溶剂中，超声0.5～2h，在惰性气氛下回流12～48h，抽滤，用蒸馏水洗至中性，常温干燥后得到聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料。

3.根据权利要求2所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料的制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂是γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧）丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种。

4.根据权利要求2所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料的制备方法，其特征在于：所述的引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸铵中的任意一种。

5.一种如权利要求1所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化的石墨烯催化剂载体材料在制备金属催化剂方面的应用。

6.根据权利要求5所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化的石墨烯催化剂载体材料在制备金属催化剂方面的应用，其特征在于：负载金属催化剂的方法是将聚乙烯吡咯烷酮杂化石墨烯催化剂载体材料置于金属盐溶液中，控制体系pH值在3～5，充分搅拌1～3h；然后加入还原剂进行还原，2～5h后停止反应；抽滤，用蒸馏水洗至中性，干燥后得到负载型催化剂。

7.根据权利要求6所述的聚乙烯吡咯烷酮杂化的石墨烯催化剂载体材料在制备金属催化剂方面的应用，其特征在于：所述的金属盐为三氯化钌，氯化铂，氯化钯，氯化钴，氯化镍，氯化铜中的任意一种。