[发明专利]一种改性石墨烯载铂催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种改性石墨烯载铂催化剂，其特征在于：该催化剂以1,3-丙二胺改性石墨烯为载体，以铂为活性成分，催化剂中铂的质量分数为20～40％。

2.根据权利要求1所述的改性石墨烯载铂催化剂，其特征在于：所述的1,3-丙二胺改性石墨烯按以下方法进行制备：

取氧化石墨烯和酰氯剂在加热条件下反应，反应完成后蒸除多余的酰氯剂，得到酰氯化石墨烯；取酰氯化石墨烯和1,3-丙二胺，以甲苯或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在氮气保护条件下加热反应，反应完成后，蒸除溶剂，残留物洗涤，干燥，得到1,3-丙二胺改性石墨烯；所述的酰氯剂为二氯亚砜或草酰氯。

3.权利要求1所述的改性石墨烯载铂催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)获得氧化石墨烯；

2)将氧化石墨烯和酰氯剂在加热条件下反应，反应完成后蒸除多余的酰氯剂，得到酰氯化石墨烯；其中，所述的酰氯剂为二氯亚砜或草酰氯；

3)取酰氯化石墨烯和1,3-丙二胺，以甲苯或N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，在氮气保护条件下加热反应，反应完成后，蒸除溶剂，残留物洗涤，干燥，得到1,3-丙二胺改性石墨烯；

4)向1,3-丙二胺改性石墨烯加水，使1,3-丙二胺改性石墨烯均匀分散于水中，得到混合液A，向混合液A中加入Pt催化剂的前驱物，超声分散，得到混合液B；

5)取NaBH₄加入到混合液B中，超声分散，得到所述的改性石墨烯载铂催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，向1,3-丙二胺改性石墨烯中加水和助溶剂后再进行超声分散。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述的助溶剂为异丙醇或体积浓度为95～100％的乙醇。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，反应在70～80℃条件下进行。

7.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，反应在80～100℃条件下进行。

8.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，酰氯化石墨烯和1,3-丙二胺的质量比为0.5～0.75：1。

9.根据权利要求3～5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述Pt催化剂的前驱物为氯铂酸、氯铂酸钾或氯铂酸钠。

10.权利要求1所述的改性石墨烯载铂催化剂在直接甲醇燃料电池中作为阳极催化剂的应用。