[发明专利]负载Pt纳米粒子的MnO2催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂，其特征是：所述的催化剂是由MnO₂载体及负载于其表面的Pt纳米粒子构成，其中，铂纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的0.1％～10％。

2.根据权利要求1所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂，其特征是：所述的MnO₂载体的形状是蚕茧状、海胆状或鸟巢状。

3.根据权利要求1所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂，其特征是：所述的Pt纳米粒子是由以下方法制备得到的：称取柠檬酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮加入到容器中，然后加入水得到混合液，搅拌使它们溶解，将容器放入温度为60～100℃的水浴中，保持搅拌状态；将氯铂酸水溶液滴加到上述的混合液中，继续搅拌，其中：混合液中的柠檬酸钠∶氯铂酸的摩尔比为10∶1～30∶1，聚乙烯基吡咯烷酮∶氯铂酸的摩尔比为10∶1～70∶1；然后滴加含有抗坏血酸的水溶液，其中：抗坏血酸与氯铂酸的摩尔比为10∶1～30∶1；继续搅拌，在温度为60～100℃下反应，制得含有Pt纳米粒子的水溶液。

4.根据权利要求1或3所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂，其特征是：所述的Pt纳米粒子的粒径为0.1～5nm。

5.根据权利要求3所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂，其特征是：所述的聚乙烯基吡咯烷酮的聚合度为10～1000；

所述的氯铂酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L。

6.一种根据权利要求1所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤：

1)称取柠檬酸钠、聚乙烯基吡咯烷酮加入到容器中，然后加入水得到混合液，搅拌使它们溶解，将容器放入温度为60～100℃的水浴中，保持搅拌状态；将氯铂酸水溶液滴加到上述的混合液中，继续搅拌，其中：混合液中的柠檬酸钠∶氯铂酸的摩尔比为10∶1～30∶1，聚乙烯基吡咯烷酮∶氯铂酸的摩尔比为10∶1～70∶1；然后滴加含有抗坏血酸的水溶液，其中：抗坏血酸与氯铂酸的摩尔比为10∶1～30∶1；继续搅拌，在温度为60～100℃下反应，制得含有Pt纳米粒子的水溶液；

2)将MnO₂载体超声分散于水中，然后加入到步骤1)得到的含有Pt纳米粒子的水溶液中，将容器放入温度为60～100℃的水浴中反应1～8小时；将反应后得到的溶液抽滤分离，然后水洗，乙醇洗涤，干燥，得到所述的负载Pt纳米粒子的MnO₂催化剂；其中，铂纳米粒子的负载量占所述的催化剂质量的0.1％～10％。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是：所述的聚乙烯基吡咯烷酮的聚合度为10～1000；

所述的氯铂酸水溶液的浓度为30mmol/L～50mmol/L。