[发明专利]一种钯碳催化剂制备和应用

权利要求书

1.一种钯碳纳米催化剂的制备方法，具体步骤如下：

1)将碳载体分散在C2-C5的醇溶液中，调节溶液的pH＝9-12；

2)将钯前体溶解在C2-C5的醇溶液中；

3)搅拌下，将钯前体的醇溶液滴加至碳载体的醇溶液中；

4)室温条件下继续搅拌反应2-10小时；

5)过滤，水洗涤后烘干，研磨后得粉末状PdOx/C催化剂前体；

6)将上述粉末状催化剂前体在还原性气氛中低温还原活化，得Pd/C催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述醇包括乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、丁二醇、异戊二醇中的一种或二种以上的混合物；

碳载体在醇中的质量浓度为0.5-5g/L；

钯前体在醇中的质量浓度(以纯Pd计)为0.5-4.5g/L。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

碱为NaOH、KOH中的一种或二种以上。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：

所述碳载体包括碳黑、碳纳米管、碳纤维，石墨烯、还原的氧化石墨烯、中孔碳中的一种或二种以上的混合物，载体的比表面积为100～2500m²/g；

所述钯金属前体为氯化钯、硝酸钯、醋酸钯、氯钯酸钾、氯钯酸钠、乙酰丙酮钯中的一种或二种以上的混合。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

以碳载体的醇溶液的量为10mL计，所述Pd的多元醇溶液滴加至碳载体醇溶液中的速度为0.1-1mL/min；

搅拌速率400-1000rpm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述还原性气氛中升温活化的温度区间为50-300℃，优选为150-200℃，时长为3-6小时；

所述还原性气氛气体为H₂、CO中的一种或二种。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

Pd金属与碳的质量比范围为2:8-6:4(优选2:8-4:6)；

所制备钯碳纳米催化剂粒径分布1.0-8.0nm，平均粒径为2.0-6.0nm。

8.一种权利要求1-7任一所述制备方法制备获得的催化剂。

9.一种权利要求8所述的催化剂在燃料电池、电化学传感器或金属空气电池中的应用。