[发明专利]一种含金属铂的碳基催化剂、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含金属铂前驱体的溶液和预处理碳纤维加入到混合醇类还原剂中，并加入络合剂，在惰性气体气氛下进行加热还原，经离心抽滤、洗涤、干燥，得到含金属铂的碳基催化剂。

2.根据权利要求1所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将含金属铂前驱体的溶液、预处理碳纤维和络合剂加入到混合醇类还原剂，超声分散，得到悬浮液；

在所述混合溶液中，含金属铂前驱体的浓度为1g/L～15g/L；含金属铂前驱体与预处理碳纤维的质量比为1：(1/2～7)；含金属铂前驱体与络合剂的质量比为1：(1/7～7)；

(2)调节悬浮液的pH至8-14后，在惰性气体气氛下，进行加热还原4h-12h，得到反应溶液；

(3)调节反应溶液的pH至1-4，经超声震荡，室温搅拌处理8h-15h，得到处理溶液；

(4)对处理溶液进行离心抽滤、洗涤、干燥，得到含金属铂的碳基催化剂。

3.根据权利要求1或2所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述含金属铂前驱体的溶液为含金属铂前驱体溶解在醇溶液中制得，浓度为20g/L-100g/L；

含金属铂前驱体包括：氯铂酸或铂盐；铂盐包括：氯铂酸钾或氯铂酸钠；

醇溶液包括乙二醇和/或丙三醇。

4.根据权利要求1或2所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述预处理碳纤维的预处理步骤包括：

先将碳纤维在纯丙酮溶液中浸泡处理5h～12h，经抽滤干燥后在15wt％～20wt％的双氧水溶液中浸泡处理5h～12h，经抽滤干燥后再在10wt％-30wt％的硝酸水溶液中浸泡处理5h～12h，经抽滤干燥后在惰性气体保护下，温度在300℃～600℃进行高温焙烧2h-5h，得到预处理碳纤维。

5.根据权利要求4所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳纤维包括导电炭黑、氧化石墨烯、石墨碳、碳纳米管、碳纳米纤维和椰壳碳中的至少一种。

6.根据权利要求1或2所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合醇类还原剂包括：乙二醇和丙三醇，乙二醇和丙三醇的体积比为1：(1/5～5)。

7.根据权利要求1或2所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，所述络合剂为柠檬酸钠、草酸钠、乙二胺四乙酸钠、酒石酸钠中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法，其特征在于，加热还原的处理条件为：反应温度为120℃～180℃，油浴加热2h-5h。

9.权利要求1-8任一项所述的含金属铂的碳基催化剂的制备方法制得的含金属铂的碳基催化剂。

10.权利要求9所述的含金属铂的碳基催化剂在质子交换膜燃料电池材料上的应用。