[发明专利]制备碳载体‑金属纳米粒子复合物的方法以及由该方法制备的碳载体‑金属纳米粒子复合物

权利要求书

1.一种制备碳载体-金属纳米粒子复合物的方法，该方法包括：

形成包含碳载体的溶液，在所述溶液中，通过在溶剂中混合碳载体和表面活性剂而在所述碳载体的表面上引出亲水性官能团；

通过向所述溶液中加入第一金属盐和第二金属盐来混合所述第一金属盐和所述第二金属盐；以及

通过向所述溶液中加入还原剂来形成金属纳米粒子，

其中，所述碳载体是未进行预处理的碳载体，并且

所述金属纳米粒子具有30％以下的CV值，所述CV值由下面的等式1表示：

[等式1]

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属纳米粒子为第一金属和第二金属的合金。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第一金属盐与所述第二金属盐的混合中，进一步加入稳定剂。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述稳定剂的含量为所述第一金属盐和所述第二金属盐的摩尔浓度的2倍至10倍。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述溶液的形成中，在混合所述碳载体和所述表面活性剂之前或之后施加超声波。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂的含量为所述碳载体的重量的1至40倍。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述碳载体选自碳纳米管(CNT)、石墨、石墨烯、活性炭、中孔碳、炭黑、碳纳米纤维、碳纳米角、碳气凝胶、碳纳米环、富勒烯(C60)和Super P中。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂或阴离子表面活性剂。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述溶剂包括水。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一金属盐与所述第二金属盐在所述溶液中的摩尔比为1:5至10:1。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一金属盐由下面的化学式1表示，所述第二金属盐由下面的化学式2表示：

[化学式1]

XAm

[化学式2]

BpYCq

在化学式1或化学式2中，

X和Y各自独立地为选自属于周期表第3至第15族的金属、准金属、镧系金属和锕系金属中的金属的离子，

A和C各自独立地为一价阴离子配体，

B为属于周期表第1族的元素的离子，

m为2或3，p为0、2或4，q为2、4或6。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，X为选自钌(Ru)、铑(Rh)、钼(Mo)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钒(V)、钨(W)、钴(Co)、铁(Fe)、硒(Se)、镍(Ni)、铋(Bi)、锡(Sn)、铬(Cr)、钛(Ti)、铈(Ce)和铜(Cu)中的金属的离子，

Y为选自铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)和钯(Pd)中的金属的离子，

A和C各自独立地选自NO₃^-、NO₂^-、OH^-、F^-、Cl^-、Br^-和I^-中，

B选自K⁺和Na⁺中。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属纳米粒子的平均粒径为30nm以下。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属纳米粒子的平均粒径为10nm以下。

15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属纳米粒子对于所述碳载体的负载率为10wt％至70wt％。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属纳米粒子包含80％以上的如下粒子：负载于所述碳载体上的金属纳米粒子中的两个相邻粒子之间的距离为粒径的10倍以下。