[发明专利]一种铂基双金属催化剂及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种铂基双金属催化剂，其特征在于，所述铂基双金属催化剂包括载体和负载在所述载体上的活性金属粒子；

所述活性金属粒子包括含第一金属元素的内核和包覆于所述内核外的含第二金属元素的球壳；

所述第一金属元素包括Pd、Rh、Cr或Ir中的任意一种或至少两种的组合；

所述第二金属元素包括Pt。

2.根据权利要求1所述的铂基双金属催化剂，其特征在于，所述第一金属元素与第二金属元素的摩尔比为(1-2):1。

3.根据权利要求1或2所述的铂基双金属催化剂，其特征在于，所述铂基双金属催化剂中，第一金属元素和第二金属元素的质量百分含量之和为20-40％；

优选地，所述铂基双金属催化剂的平均粒径为2.5-3.5nm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的铂基双金属催化剂，其特征在于，所述载体包括炭黑。

5.一种如权利要求1-4任一项所述铂基双金属催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将含第一金属元素的前驱体溶液和还原剂进行第一混合，得到第一溶液；

(2)将步骤(1)得到的所述第一溶液、含第二金属元素的前驱体溶液和还原剂进行第二混合，得到第二溶液；

(3)将步骤(2)得到的所述第二溶液和载体分散液进行第三混合，然后依次进行超声、固液分离、洗涤和干燥，得到所述铂基双金属催化剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述第一溶液中第一金属元素与还原剂的摩尔比为1:(20-30)；

优选地，所述含第一金属元素的前驱体溶液包括PdCl₂溶液、RhCl₃溶液、CrN₃O₉溶液或H₂IrCl₆溶液中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，步骤(1)所述还原剂包括NaBH₄溶液；

优选地，所述第一混合的温度为-5-5℃；

优选地，所述第一混合包括搅拌；

优选地，所述第一混合的时间为60-120min。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述第二溶液中第二金属元素与还原剂的摩尔比为1:(20-30)；

优选地，所述含第二金属元素的前驱体溶液包括H₂PtCl₆溶液；

优选地，步骤(2)所述还原剂包括NaBH₄溶液；

优选地，所述第二溶液中，第一金属元素和第二金属元素的摩尔比为(1-2):1；

优选地，所述第二混合的温度为-5-5℃；

优选地，所述第二混合包括搅拌；

优选地，所述第二混合的时间为1-3h；

优选地，步骤(2)所述第一溶液先与含第二金属元素的前驱体溶液混合，然后再与还原剂进行第二混合。

8.根据权利要求5-7任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二溶液中金属元素占载体分散液中载体质量的25-67％；

优选地，所述载体分散液中的载体包括碳黑；

优选地，所述第三混合包括搅拌；

优选地，所述第三混合的时间为12-15h；

优选地，所述超声的时间为30-90min；

优选地，所述超声后加入酸液调节pH值；

优选地，所述酸液包括硝酸溶液；

优选地，所述酸液的浓度为0.4-0.6mol/L；

优选地，所述酸液加入后调节pH值至＜3。