[发明专利]一种催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种Au@Pt/HAP@Fe₃O₄催化剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤1、制备Fe₃O₄：称取无水氯化铁（FeCl₃）溶解到一缩二乙二醇（DEG）中，使得无水氯化铁的一缩二乙二醇溶液的浓度为0.1mmol/mL；然后加入柠檬酸钠和无水乙酸钠，80℃水浴中搅拌溶解；随后将该溶液转移到高压反应釜中，在240℃反应6h；然后利用磁铁用乙醇洗涤，得到黑色粉末，放置于60℃真空干燥箱中烘干；得到Fe₃O₄；

步骤2、制备HAP@Fe₃O₄：称取步骤1中制备的Fe₃O₄分散到天门冬氨酸溶液中，得到浓度为1g/35mL的Fe₃O₄的天门冬氨酸分散液；然后在80℃水浴中搅拌2h后，用水洗涤；随后将得到的粉末分散到磷酸二氢铵（NH₄H₂PO₄）溶液中，同时加入氢氧化钙的乙醇/水混合溶液，继续搅拌24小时；最后将得到的粉末放置于80℃真空干燥箱中过夜干燥；得到HAP@Fe₃O₄；

步骤3、制备Au@Pt：首先将氯金酸（HAuCl₄）溶液加入到十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液中，搅拌均匀，然后滴加冰水配置的硼氢化钠（NaBH₄）溶液，轻晃混匀，放置于30℃水浴保温3h以上，得到金种；取金种溶液，加入到含有十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）溶液，氯金酸（HAuCl₄）溶液，硝酸银（AgNO₃）溶液和抗坏血酸（AA）溶液的生长液中，搅拌均匀，放置于30℃水浴中反应3h以上，得到金纳米棒（AuNRs）溶液；金纳米棒使用前离心两次提纯，离心条件为：12000rpm 离心10min；取一定量金纳米棒溶液，加入氯铂酸（H₂PtCl₆）溶液混匀，然后加AA溶液，混匀后在30℃水浴中反应3h，得到Au@Pt；

步骤4、制备催化剂Au@Pt/HAP@Fe₃O₄：取HAP@Fe₃O₄粉末加入到Au@Pt溶液中，搅拌2h；然后过滤，蒸馏水洗涤，将得到的粉末放在120℃真空干燥箱中干燥12h，得到Au@Pt/HAP@Fe₃O₄。

2.根据权利要求1所述的一种Au@Pt/HAP@Fe₃O₄催化剂的制备方法，其特征在于步骤1中，无水氯化铁、柠檬酸钠和无水乙酸钠的摩尔比为5：2：15。

3.根据权利要求1所述的一种Au@Pt/HAP@Fe₃O₄催化剂的制备方法，其特征在于步骤2中，所用天门冬氨酸溶液的浓度为1mol/L，磷酸二氢铵溶液的浓度为0.03mol/L，氢氧化钙的乙醇/水混合溶液的浓度为0.05mol/L，乙醇/水混合溶液中乙醇和水的体积比为1：1。

4.根据权利要求1所述的一种Au@Pt/HAP@Fe₃O₄催化剂的制备方法，其特征在于步骤2中，所用的天门冬氨酸溶液、磷酸二氢铵溶液和乙醇/水混合溶液的体积比为7：20：20。

5.根据权利要求1所述的一种Au@Pt/HAP@Fe₃O₄催化剂的制备方法，其特征在于步骤3中，制备金种时，HAuCl₄溶液的浓度为0.01mol/L，CTAB溶液浓度为0.1mol/L，NaBH₄溶液的浓度为0.01mol/L；HAuCl₄溶液、CTAB溶液和NaBH₄溶液的体积比为1：30：2.4。