[发明专利]一种配合物、其制备方法及应用了该配合物的催化剂

说明书

本申请公开了一种配合物，其合成方法及应用。所述配合物的化学式为A₂Q[PtCl₆]·xH₂O，其中，A代表M和/或[M(H₂O)₂]，M选自碱金属中的至少一种；Q代表瓜环类化合物分子和/或水分子与瓜环类化合物的络合物分子；x代表每摩尔配合物中游离水的摩尔数，1≤x≤7；所述配合物属于单斜晶系，晶胞参数为a＝11.0～14.9b＝15.1～28.6c＝15.7～22.0α＝γ＝90°，β＝92.6～99.1°，Z＝4或8。所述配合物通过扩散法生成，制备方法简单，操作方便；将其负载在卡博特炭黑上，在有效提高催化剂催化活性的同时，降低了贵金属Pt的用量。

技术领域

本申请涉及一种配合物及其制备方法和应用，属于金属配合物领域。

背景技术

21世纪的今天，能源危机和环境污染成为人类发展的两大难题。人类目前使用的最重要的能源--化石燃料，是一种不可再生能源。化石燃料燃烧后产生的废气废渣对人类健康产生了重大的威胁。尽可能降低对不可再生能源的消耗，开发新的绿色环保的能源体系显得尤为重要。

煤、石油、天然气等燃料虽然为我们提供了动力、电能，但是这种能源利用方式却受到卡诺循环的限制，大大降低了能源的利用率。燃料电池可以直接将化学能转化成电能。与传统能源相比，燃料电池在使用过程中不涉及到燃烧，因而其能量转化效率不受到卡诺循环的限制。

伴随着燃料电池的发电而产生的生成物在原理上只有水。因此，几乎不会对地球环境造成负担。作为清洁的发电能源受到世界各国政府、企业和相关研究机构的高度重视。

燃料电池的阳极发生氢气的氧化，产生的电子由外电路运动到阴极，从而可对外电路做功，而氧气在阴极发生还原反应。燃料电池具有高效，环境友好，噪音低等优点。

目前商业化的燃料电池催化剂主要是Pt基催化剂，资源十分稀缺。但是它是电催化氧还原反应最好的催化剂之一。因此如何有效利用Pt基催化剂或提高其催化活性是一个研究热点。

目前现有的Pt基催化剂研究主要集中在形貌控制以及掺杂的合金材料，很少有人研究含Pt的配合物。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种配合物，该配合物的催化活性高，制备方法简单。本申请中的配合物结构用于催化领域；其中的金属离子表现出特殊的配位结构，这是在纯的无机材料中无法观察到的；其通过多样化的配位模式来调节催化活性中心的电子结构，从而提高催化性能，有利于从分子水平上研究构效关系。

所述配合物，其特征在于，所述配合物具有式I所示的化学式：

A₂Q[PtCl₆]·xH₂O 式I

其中，A代表M和/或[M(H₂O)₂]，M选自碱金属中的至少一种；

Q代表瓜环类化合物分子和/或水分子与瓜环类化合物的络合物分子；x代表每摩尔配合物中游离水的摩尔数，1≤x≤7；

所述配合物属于单斜晶系，晶胞参数为α＝γ＝90°，β＝92.6～99.1°，Z＝4或8。

优选地，M选自Li、Na、K、Rb、Cs中的至少一种。

所述配合物为橙黄色晶体。

优选地，所述瓜环类化合物分子选自五元瓜环类化合物分子、六元环类化合物分子中的至少一种。

优选地，所述水分子与瓜环类化合物的络合物分子选自水分子与五元瓜环类化合物的络合物分子、水分子与六元瓜环类化合物的络合物分子中的至少一种。