[发明专利]一种介孔碳载Pt纳米催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开一种介孔碳载Pt纳米催化剂及其制备方法。即以介孔氧化硅SBA-15为模板，蔗糖为碳源，控制温度为600～900℃下烧制了介孔碳，而后再进一步负载Pt纳米颗粒，最终获得一种介孔碳载Pt纳米催化剂。本发明的一种介孔碳载Pt纳米催化剂，其中Pt纳米颗粒粒径范围为3～5nm；其介孔碳较活性炭具有更大的比表面积，其平均比表面积为825m2/g，平均孔径为13.8nm，能够更好的抑制Pt纳米颗粒的团聚，进而提高Pt催化剂的稳定性。且在高温下制备的介孔碳负载的Pt纳米催化剂对CO有更高的氧化效果，也即催化剂具有更好的抗CO中毒能力。

主权项

一种介孔碳负载Pt纳米催化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：（1）、将介孔氧化硅SBA‑15，蔗糖，硫酸，水混匀后在40kHz下强力超声20min，先控温100℃烘6h，然后再控温160℃烘6h，得到黑褐色的物质；将得到的黑褐色的物质进行研磨，然后再加入蔗糖、硫酸和水，重复100℃、160℃各烘6h，并再次进行研磨后，在石英管式炉中氮气气氛下控温600～900℃焙烧6h，最后用过量的浓度为10%的氢氟酸(HF)浸润洗涤以除去二氧化硅模板，得到介孔碳；（2）、将步骤（1）所得的介孔碳溶解于水中并搅拌形成碳浆；其中的介孔碳和水的质量体积比即活性炭：水为1g：1L;（3）、缓慢向步骤（2）所形成的碳浆中滴加H2PtCl6，再加入金属保护剂后，超声搅拌30min,用0.1M NaOH调节溶液的pH至8，在40℃下，缓慢滴加还原剂，反应3h后得反应完全的悬浊液；其中H2PtCl6的加入量按H2PtCl6中金属元素总质量与步骤（2）中添加的介孔碳的质量比，即H2PtCl6中金属元素总质量：步骤（2）中添加的介孔碳为1：4；所述的金属保护剂为柠檬酸三钠；所述的还原剂为NaBH4；（4）、将步骤（3）所得的悬浊液进行真空抽滤，控制真空度为‑0.1MPa，所得的滤饼用自来水水洗至溶液中无氯离子，再70℃真空干燥12h，即得介孔碳载Pt纳米催化剂。