[发明专利]石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：

（1）将磷脂和胆固醇溶解于氯仿中，旋转蒸发此溶液制得多层脂质体膜，加入还原剂水溶液，40℃-80℃下加热至少10min，通过多孔滤膜挤压得到分散在还原剂水溶液中的单层脂质体；

所述磷脂与胆固醇的摩尔比为1/5-50/1；

（2）向上述步骤（1）所得的混合物中加入石墨烯，分散均匀后加入水溶性铂盐或其水溶液，0-100℃下搅拌反应至少30min，获得固体产物；

所述还原剂与水溶性铂盐的摩尔比为1/1-50/1；

（3）将上述步骤（2）中所得的固体产物，依次用水和有机溶剂洗涤，干燥后得到石墨烯担载的分枝状铂纳米电催化剂。

2.按照权利要求1所述石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：所述磷脂为天然磷脂、磷脂酸、磷脂酰胆胺、磷脂酰胆碱、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇和它们的衍生物中的一种或二种以上混合物；

所述天然磷脂为卵磷脂、大豆磷脂、脑磷脂、心磷脂中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂酰胆胺为二油酰基L-α-磷脂酰乙醇胺、二棕榈酰-L-A-磷脂酰乙醇胺、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂酰胆碱为二硬脂酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂酰丝氨酸为1,2-二、二十六烷酰-rac-甘油-3-磷酸-L-丝氨酸、二油酰基磷脂酰丝氨酸、L-α-磷脂酰-L-丝氨酸中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂酰甘油为L-α-磷酯酪DL-甘油、二硬脂酰磷脂酰甘油、二油酰磷脂酰甘油、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂酰肌醇为3,5-二磷酸磷脂酰肌醇、L-α-磷脂酰肌醇、1,2-棕榈酰磷酯酰肌醇、1,2-十八酰磷酯酰肌醇-三-3,4,5-磷酸中的一种或二种以上混合物；

所述磷脂的摩尔浓度为0.1mmol/L-1000mmol/L。

3.按照权利要求1所述石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：所述胆固醇的摩尔浓度为0.1mmol/L-1000mmol/L。

4.按照权利要求1所述石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：所述还原剂为甲醛、甲酸、硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、甲醇、乙醇、多元醇、水合肼、柠檬酸、苹果酸、抗坏血酸和它们的衍生物中的一种或二种以上的混合物；

所述还原剂水溶液的浓度为0.5mmol/L-5000mmol/L。

5.按照权利要求1所述石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：所述水溶性铂盐为氯铂酸、氯亚铂酸、氯铂酸盐、氯亚铂酸盐中的一种或二种以上的混合物；

体系中水溶性铂盐的浓度为0.1mmol/L-500mmol/L。

6.按照权利要求1所述石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂的制备方法，其特征在于：所述洗涤用有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸、己烷、环己烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯和以上有机溶剂衍生物中的一种或二种以上的混合物。

7.权利要求1所述方法制备的石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂，其特征在于：该电催化剂中铂的载量为10-90wt%。

8.按照权利要求7所述的石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂，其特征在于：所述电催化剂的形貌为分枝状纳米铂担载于石墨烯上，分枝状铂为厚度为2-3nm的铂薄片。

9.权利要求7所述的石墨烯担载的二维分枝状铂纳米电催化剂应用于质子交换膜燃料电池。