[发明专利]一种核壳结构的复合纳米催化剂

权利要求书

1.一种核壳结构的复合纳米催化剂，其特征在于：该核壳结构的复合纳米催化剂的核是贵金属过渡金属合金的空心球，贵金属过渡金属合金的空心球粒径为50-200nm；该核壳结构的复合纳米催化剂的壳是过渡金属氢氧化物的超薄纳米片，过渡金属氢氧化物的超薄纳米片的厚度为1-5nm。

2.一种核壳结构的复合纳米催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将过渡金属前驱体和表面活性剂溶于水中，得到混合溶液，通入不活泼气体，搅拌；

2)将NaBH₄溶液加入步骤1)所述的混合溶液中，并持续通入不活泼气体；

3)将贵金属前驱体溶液加入步骤2)所述的混合溶液中，并持续通入不活泼气体；

4)停止通入不活泼气体，向步骤3)所述的混合溶液中通入含有氧气的气体，得到固态粗产物；

5)将固态粗产物清洗，干燥，得到核壳结构的复合纳米催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述过渡金属前驱体为Fe、Co和Ni的水溶性盐中的一种或多种；优选地，所述过渡金属前驱体为FeSO₄·7H₂O、CoCl₂·6H₂O、NiCl₂·6H₂O、FeCl₂·4H₂O中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述混合溶液中过渡金属前驱体的浓度为1-20mmol/L；优选地，所述过渡金属前驱体的浓度为1.5mmol/L-3.5mmol/L。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述表面活性剂为PVP、CTAB或SDS；优选地，步骤1)中，所述混合溶液中表面活性剂的浓度为3mg/mL-50mg/mL；更优选地，步骤1)中，所述表面活性剂的浓度为3mg/mL-30mg/mL。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述NaBH₄溶液浓度为0.5mg/L-15mg/L；优选地，所述NaBH₄溶液浓度为0.5mg/L-5mg/L。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，所述贵金属前驱体为Pt、Pd、Au的水溶性盐的一种或多种；优选地，所述贵金属前驱体选自K₂PtCl₆和/或Na₂PdCl₄；优选的，所述贵金属前驱体溶液的浓度为0.6mmol/L-6mmol/L。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中，加入贵金属前驱体溶液后，持续通入不活泼气体的反应时间为10-60min；优选地，通入不活泼气体的反应时间为20-30min；所述不活泼气体为氩气、氮气、氦气或氖气。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：反应温度为15-80℃；优选地，反应温度为20-30℃。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：步骤4)中，所述含有氧气的气体为纯氧气或者空气；优选地，步骤4)中，通入含有氧气的气体的反应时间为10-24h；优选地，通入含有氧气的气体的反应时间为12-18h。