[发明专利]一种三维石墨烯载铂催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种三维石墨烯载铂催化剂，其特征在于，所述三维石墨烯载铂催化剂以三维石墨烯为载体，以铂为活性成分；

所述三维石墨烯通过在纳米碳颗粒表面垂直生长石墨烯片形成三维球状颗粒制得。

2.根据权利要求1所述的三维石墨烯载铂催化剂，其特征在于，所述三维石墨烯载铂催化剂的载铂量为1～20％；

可选地，所述三维石墨烯载铂催化剂的载铂量为1～5％。

3.根据权利要求1所述的三维石墨烯载铂催化剂，其特征在于，所述石墨烯片的长度为50～100nm。

4.根据权利要求1～3任一项所述的三维石墨烯载铂催化剂，其特征在于，所述三维石墨烯通过以下方法制得：

以纳米碳颗粒作为生长基底，在惰性气氛中以1～10℃/min的升温速率升温至1000～1100℃，通入氢气和甲烷的混合气氛，甲烷浓度为10～50％，保温1～9h，冷却至室温，通过气流粉碎处理，制得三维石墨烯粉体。

5.一种权利要求1～4任一项所述的三维石墨烯载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述三维石墨烯载铂催化剂的制备方法包括：将所述三维石墨烯的分散液、铂前驱体盐和还原剂混合反应制得所述三维石墨烯载铂催化剂。

6.根据权利要求5所述的三维石墨烯载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述三维石墨烯、所述铂前驱体盐和所述还原剂的质量比为10～50：5～40：1～10。

7.根据权利要求5或6所述的三维石墨烯载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂前驱体盐包括硝酸铂、二氯四氨合铂、二氯六氨合铂、二亚硝基二氨铂、六水合氯铂酸、氯铂酸钾、氯铂酸钠和六羟基合铂酸二(乙醇胺)中的任意一种或多种。

8.根据权利要求5或6所述的三维石墨烯载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂包括水合肼、甲酸钠、硼氢化钠、乙二酸、抗坏血酸、乙二醇和柠檬酸钠中的任意一种或多种。

9.根据权利要求5或6所述的三维石墨烯载铂催化剂的制备方法，其特征在于，所述三维石墨烯的分散液通过以下方法制得：

将粉末状的三维石墨烯、分散剂和溶剂混合；

可选地，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、十二烷基苯磺酸钠、脱氧胆酸钠、聚乙二醇、十二烷基硫酸钠和十六烷基溴化铵中的任意一种或多种；

可选地，所述溶剂包括水、乙醇、乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺和四氢呋喃中的任意一种或多种。

10.权利要求1～4任一项所述的三维石墨烯载铂催化剂在制备集流体中的应用。