[发明专利]一种CuPd金属纳米催化剂及其制备方法、应用

权利要求书

1.一种CuPd金属纳米催化剂，其特征在于，所述CuPd金属纳米催化剂具有四足体结构。

2.根据权利要求1所述CuPd金属纳米催化剂，其特征在于，Cu、Pd的原子个数比为10～13：87～90；优选地，四足体结构中每个足的长度为40～50nm；优选地，所述CuPd金属纳米催化剂的粒径为100～120nm。

3.一种如权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，常温下，将四氯钯酸钠、氯化亚铜、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖加入癸胺和氮-氮二甲基甲酰胺的混合溶液中搅拌至溶解，接着水热反应，冷却至室温，清洗，真空干燥得到CuPd金属纳米催化剂。

4.根据权利要求3所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，四氯钯酸钠、氯化亚铜、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖的重量比为7.8～9.8：2～4：280～320：240～260，癸胺和氮-氮二甲基甲酰胺的体积比为80～120：4800～5200，葡萄糖和癸胺的质量体积比(mg/μL)为240～260：80～120。

5.根据权利要求3或4所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，水热反应的温度为68～72℃，水热反应的时间为2～2.5h；优选地，真空干燥的温度为50～54℃。

6.根据权利要求3-5任一项所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，清洗的具体步骤如下：将冷却至室温的物料离心分离，将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤，然后继续进行离心分离，再将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤；优选地，离心分离的转速为12000～13000转/min，离心分离的时间为10～12min；优选地，极性溶剂为无水乙醇。

7.一种CuPd/C金属纳米催化剂，其特征在于，炭黑表面负载有如权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂。

8.一种如权利要求7所述CuPd/C金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，将权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂加入无水乙醇中超声分散得到溶液A；将炭黑加入无水乙醇中超声分散得到溶液B；将溶液B常温持续搅拌，搅拌过程中将溶液A滴加入溶液B中，然后洗涤，干燥得到CuPd/C金属纳米催化剂。

9.根据权利要求8所述CuPd/C金属纳米催化剂的制备方法，其特征在于，溶液A中CuPd和无水乙醇的质量体积比(mg/mL)为0.8～1.2：0.8～1.2，溶液B中炭黑和无水乙醇的质量体积比(mg/mL)为0.8～1.2：0.8～1.2，溶液A和溶液B的体积比为0.8～1.2：3.5～4.5；优选地，超声分散的时间为1.5～2.5h；优选地，洗涤的具体操作如下：将滴加完成后的物料进行离心分离，将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤，然后继续进行离心分离，再将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤；优选地，离心分离的转速为12000～14000转/min，离心分离的时间为14～16min；优选地，超声洗涤时间为1.5～2.5min；优选地，极性溶剂为无水乙醇；优选地，干燥温度为48～52℃，干燥时间为9～11h。

10.一种如权利要求7所述CuPd/C金属纳米催化剂在燃料电池阴极氧还原反应中应用。