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专利号: 2019113448517
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种铂基催化剂,其特征在于,所述铂基催化剂包括碳骨架及镶嵌在碳骨架中的Pt和MoO2。

2.根据权利要求1所述的铂基催化剂,其特征在于,以所述催化剂的总质量为100%计,所述Pt的质量百分含量为1.5~14%,优选为8~9%。

3.根据权利要求1或2所述的铂基催化剂,其特征在于,所述铂基催化剂的表面分散有Pt。

4.根据权利要求1-3任一项所述的铂基催化剂,其特征在于,所述催化剂的形貌为八面体,Pt和MoO2均匀分散在碳骨架中。

5.如权利要求1-4任一项所述的铂基催化剂的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)以含有铜元素和钼元素的八面体结构金属有机框架材料作为模板,煅烧,得到前驱体,所述前驱体包括碳骨架以及分散在碳骨架内的Cu和MoO2;

(2)将步骤(1)所得前驱体分散在铂盐溶液中进行还原反应,得到铂基催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述八面体结构金属有机框架材料为具有八面体结构的NENU-5;

优选地,步骤(1)所述八面体结构金属有机框架材料通过如下方法制备得到:(A)配制铜盐、L-谷氨酸和钼盐的溶液;

(B)向步骤(A)所述溶液中加入含有1,3,5-苯甲酸的醇溶液,搅拌,形成含有铜元素和钼元素的八面体结构金属有机框架材料;

优选地,步骤(A)所述铜盐为乙酸铜水合物,所述钼盐为磷钼酸水合物;

优选地,步骤(A)所述铜盐和L谷氨酸的摩尔比为(1~2):1,优选为(1.5~2):1;

优选地,步骤(B)所述含有1,3,5-苯甲酸的醇溶液中,1,3,5-苯甲酸的浓度为15~

18mmol/L,优选为16.5~17mmol/L;

优选地,步骤(B)所述醇为乙醇;

优选地,步骤(B)所述搅拌的时间为5~15h,优选为8~10h。

7.根据权利要求5或6所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述煅烧的温度为600~700℃,优选为600~650℃;

优选地,步骤(1)所述煅烧的时间为3~6h,优选为4~4.5h;

优选地,步骤(2)所述铂盐溶液中的铂盐为H2PtCl6;

优选地,步骤(2)所述铂盐溶液的浓度为0.5~1.2mM,优选为0.8~1mM;

优选地,步骤(2)所述还原反应的时间为20~30min。

8.根据权利要求5-7任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括在还原反应之后采用酸进行洗涤和干燥的步骤;

优选地,所述酸为盐酸、硫酸或硝酸中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述酸的浓度为1~5M;

优选地,所述干燥为真空干燥;

优选地,所述干燥的温度为65~90℃,优选为65~70℃。

9.根据权利要求5-8任一项所述的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)取乙酸铜水合物、L-谷氨酸和磷钼酸水合物溶解在去离子水中,室温下搅拌均匀,将1,3,5-苯甲酸的乙醇溶液加入上述溶液中,金属有机框架快速形成,搅拌8~10h产生绿色沉淀,抽滤洗涤,65~70℃干燥;

所述乙酸铜水合物、L-谷氨酸和1,3,5-苯甲酸的摩尔比为2:1:(1.2~1.4),所述1,3,

5-苯甲酸的乙醇溶液的浓度为15~17mmol/L;

(2)金属有机框架在600~650℃高温退火3~6h,以2~5℃/min温度梯度冷却至室温,所得黑色前驱体,其中Cu和MoO2分散在碳骨架中,记为Cu-MoO2@C;

(3)室温条件下将样品分散于浓度为0.8~1mM的H2PtCl6中20~30min,吸出上清液后加入稀HCl,用去离子水反复洗涤,真空65~70℃干燥,得到Pt基催化剂Pt-MoO2@C。

10.如权利要求1-4任一项所述的铂基催化剂在电催化的应用。