[发明专利]高金属载量和分散度的纳米复合催化剂及其制备与应用

权利要求书

1.一种纳米复合催化剂，其特征在于，所述催化剂基本上由有机胺盐修饰的碳载体和金属或合金纳米簇组成，其中所述金属纳米簇为Pt、Ru、Ir、Os、Rh纳米簇中的一种，所述合金纳米簇为Pt、Ru、Ir、Os、Rh中一种以上元素形成的合金纳米簇或Pt、Ru、Ir、Os、Rh中的至少一种元素与Cu、Ni、Co中的至少一种元素形成的合金纳米簇；所述金属或合金纳米簇的数均粒径为1.5至3.3纳米；所述催化剂中金属的质量百分含量为45％至86％，且当所述金属纳米簇为Pt纳米簇时，所述催化剂中金属的质量百分含量大于50％而小于等于86％；所述催化剂中氮元素的质量百分含量为0.1％至2％。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂由有机胺盐修饰的碳载体和金属或合金纳米簇组成。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇中的一部分为线状金属或合金纳米簇。

4.根据权利要求1或3所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂由所述有机胺盐修饰的导电碳黑和所述金属或合金纳米簇组成。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇粒径分布标准偏差小于0.6纳米。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇粒径分布标准偏差小于0.4纳米。

7.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇粒径分布标准偏差为0.2-0.6nm。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇粒径分布标准偏差为0.2-0.5nm。

9.根据权利要求8所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇粒径分布标准偏差为0.2-0.4nm。

10.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇的数均粒径为1.5-3.0纳米。

11.根据权利要求10所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇的数均粒径为1.5-2.9纳米。

12.根据权利要求11所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇的数均粒径为1.8-2.5纳米。

13.根据权利要求12所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇的数均粒径为1.8-2.3纳米。

14.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属或合金纳米簇为Pt纳米簇、Ru纳米簇、Pt-Ru合金纳米簇、Pt-Cu合金纳米簇、Pt-Co合金纳米簇或Pt-Ni合金纳米簇。

15.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中金属或合金纳米簇的质量百分含量为51％至80％。

16.根据权利要求15所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中金属或合金纳米簇的质量百分含量为61％-75％。

17.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中氮元素的质量百分含量为0.1％至1.5％。

18.根据权利要求17所述的催化剂，其特征在于，所述催化剂中氮元素的质量百分含量为0.15％至0.5％。