[发明专利]由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂及其方法

权利要求书

1.一种由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂，其特征在于：由金属纳米粒子与有机偶氮染料功能化碳载体按质量比为1～5︰10组成，通过金属纳米粒子沉积到有机偶氮染料功能化碳载体上。

2.一种权利要求1所述由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备的贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于经过下列各步骤：

（1）按有机偶氮染料、碳纳米材料和溶剂的质量比为1～6︰20～30︰6000～12000，分别称量有机偶氮染料、碳纳米材料和溶剂，向有机偶氮染料和碳纳米材料中加入溶剂，再在超声下混合0.1～0.5h至混合均匀，然后将混合物置于波长为254～365nm的紫外光下照射2～12h，并同时以60～300转/分的搅拌速度进行搅拌，再进行抽滤、用二次蒸馏水洗涤，最后在40～100℃下真空干燥1～4h，得到表面功能化的碳载体；

（2）按二次蒸馏水、丙酮、聚乙二醇-400和贵金属离子的质量之比为150～300︰3.2～6.4︰11.25～33.75︰0.006～0.008，分别量取二次蒸馏水、丙酮、聚乙二醇-400和贵金属盐或酸溶液；向丙酮和聚乙二醇-400中加入贵金属盐或酸溶液，再加入二次蒸馏水后摇匀，取20～50mL混合液置于波长为254～365nm的紫外光照射10～50min，得到粒径为4～7nm的金属胶体；

（3）按金属胶体中的金属离子与表面功能化的碳载体的质量比为1～5︰10，将步骤（2）所得金属胶体加入步骤（1）所得表面功能化的碳载体中，搅拌50～70min后进行抽滤，在50～70℃下真空干燥90～120min，即制得贵金属纳米催化剂。

3.根据权利要求2所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（1）的溶剂为二次蒸馏水或质量浓度为50～95%的乙醇。

4.根据权利要求2所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（1）的碳纳米材料是纳米多孔碳、碳纳米管、纳米碳纤维、富勒烯或石墨烯。

5.根据权利要求5所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述碳纳米管是碳管管径为10～100nm的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管。

6.根据权利要求2所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（1）的有机偶氮染料是亚甲基蓝、罗丹明B、苏丹红                                                或甲基橙。

7.根据权利要求2所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）的贵金属盐或酸溶液的贵金属离子含量为0.01～0.04wt%。

8.根据权利要求2或7所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述步骤（2）的贵金属盐或酸溶液为单质贵金属盐或酸溶液或复合贵金属盐或酸溶液。

9.根据权利要求8所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述单质贵金属盐或酸溶液为HAuCl₄、H₂PtCl₆、RuCl₃、PdCl₂或IrCl₃溶液。

10.根据权利要求8所述的由有机偶氮染料功能化碳纳米材料制备贵金属纳米催化剂的方法，其特征在于：所述复合贵金属盐或酸溶液为HAuCl₄、H₂PtCl₆、RuCl₃、PdCl₂、IrCl₃、NiCl₂、Co(NO₃)₃溶液中的任意两种。