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专利号: 2018109350846
申请人: 陕西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料,其特征在于:所述Pd@Pt核@壳纳米材料是以Pd为核、Pt为壳所构筑成的Pd@PtnL核@壳纳米颗粒,n为壳层数目,所述Pd@PtnL核@壳纳米颗粒的壳层厚度可精确控制。

2.如权利要求1所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料,其特征在于:

所述Pd@PtnL核@壳纳米颗粒的Pt壳层厚度与Pt壳层的层数在一定原料配比范围内呈正比,具体是:在一定原料配比范围内,所述Pd@PtnL核@壳纳米颗粒的Pt壳层厚度每增加约0.7nm对应Pt壳层的层数增加3层。

3.如权利要求2所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料,其特征在于:

所述Pd@PtnL核@壳纳米颗粒的粒径平均尺寸为15.1nm~21.9nm;其中Pt壳层的平均厚度为

0.78nm~3.20nm,对应的Pt单层层数为3.4~13.9。

4.一种单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米电催化剂,其特征在于:所述Pd@Pt核@壳纳米电催化剂包括活性炭载体和负载在其上的活性组分,所述活性组分为权利要求1所述的单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料。

5.如权利要求4所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米电催化剂,其特征在于:所述活性组分所占催化剂总质量的百分比为7%~11%。

6.如权利要求4所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米电催化剂,其特征在于:所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米电催化剂催化氧气还原反应的最高质量活性为0.95A/mgPt,且最高面积比活性为1.77mA/cm2。

7.权利要求1所述的单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料的一锅法合成方法,其特征在于:将铂前驱体、钯前驱体、表面活性剂以及助还原剂加入到还原剂中,分散上述混合液,之后将溶液加入到聚四氟乙烯不锈钢反应釜中,将其放入普通干燥箱,通过调控制温度控制壳层的厚度至设定厚度,待反应结束,自然冷却至室温,所得产物用无水乙醇离心、冲洗、干燥,得到单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料。

8.根据权利要求7所述的单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料的一锅法合成方法,其特征在于:在140℃~180℃范围内,通过调控制温度控制壳层的厚度至设定厚度具体是:反应温度每增加10℃,Pd@Pt核@壳纳米颗粒的Pt壳层厚度增加约0.7nm,相应的Pt壳层数目增加3层。

9.根据权利要求7所述的单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料的一锅法合成方法,其特征在于:所述铂前驱体是乙酰丙酮铂,钯前驱体是乙酰丙酮钯;所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或十二烷基硫酸钠或十二烷基苯黄酸钠;助还原剂为苯酚或苯甲酸或苯甲酸钠或葡萄糖或柠檬酸或柠檬酸钠或抗坏血酸;还原剂为二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺或二甲基丙酰胺。

10.权利要求1所述单分散、壳层厚度精确可控的Pd@Pt核@壳纳米材料作为活性组分在燃料电池的阴极氧气还原反应中的应用。