[发明专利]一种担载纳米铂钌合金的掺氮石墨烯催化剂

权利要求书

1.一种担载纳米铂钌合金的掺氮石墨烯催化剂，其特征在于：催化剂中铂的质量分数为30％～50％，钌的质量分数为10％～30％，余量为高比表面掺氮石墨烯；催化剂的制备方法是：首先在氨气氛围下，通过微波加热氧化石墨烯，得到高比表面掺氮石墨烯；再以多元醇为还原剂，通过微波回流工艺将铂钌前驱体还原并沉积在高比表面掺氮石墨烯载体上，并通过热处理工艺后得到催化剂。

2.如权利要求1所述的微波回流工艺，其特征是具体步骤如下：

a.称取：1-2g的高比表面掺氮石墨烯、100～200g的去离子水、130～200g(20～30g/L)的六水合氯铂酸、60～100g(20～30g/L)的三氯化钌水溶液、100～200g的多元醇，1M/L的碱溶液10～40g；

b.将步骤a中6种物料全部放入1000mL烧杯中，搅拌，直至体系的pH为11～13；

c.将步骤b中的反应体系进行超声搅拌10～20min，通氮气10～30min，然后在氮气保护下微波回流，回流时间5～40min；

d.待反应液冷却至室温后，用酸调节体系的pH为1～4，静置5～30min进行抽滤、洗涤、冷冻干燥得到掺氮石墨烯负载铂钌合金催化剂前体。

3.如权利要求1所述的热处理工艺，其特征是：将微波回流工艺所制备的催化剂前体置于在管式炉中，氮气氛围下200～500℃煅烧1～3h。

4.如权利要求2所述的多元醇，其特征是：为异丙醇、乙二醇、季戊四醇中的一种，或其中任意两种或三种醇的混合溶液。

5.如权利要求2所述的碱溶液，其特征是：为Na₂CO₃的水溶液或NaOH的水溶液。

6.如权利要求2所述的冷冻干燥，其特征是：在-50～-80℃的冷阱冷冻2～4h，冷冻干燥8h。