[发明专利]一种空心核壳Pt@Ni/石墨烯三维复合催化剂及制备方法

权利要求书

1.一种空心核壳Pt@Ni/石墨烯三维复合催化剂，其特征在于，所述的催化剂以石墨烯为载体，以聚合物纳米球为模板，采用电化学沉积法将空心核壳结构的PtNi纳米合金均匀地负载在石墨烯表面。

2.一种空心核壳Pt@Ni/石墨烯三维复合催化剂的制备方法，其特征在于，按如下方法制备：

1)将石墨烯超声分散到去离子水中，制得石墨烯悬浮液，再加入聚合物纳米球水分散液，超声处理，即得聚合物纳米球/石墨烯均匀悬浮液；

2)移取上述聚合物纳米球/石墨烯均相悬浮液滴涂到玻碳电极表面，晾干，制得聚合物纳米球/石墨烯三维复合材料修饰电极；

3)利用三电极体系将金属镍沉积到石墨烯/聚合物纳米球三维复合材料表面，形成Ni@聚合物/石墨烯核壳结构的三维复合材料；

4)将电沉积Ni后的Ni@聚合物/石墨烯核壳结构的三维复合材料浸入甲苯溶液中，于超声波清洗机中超声5～6min，得到Ni空心球/石墨烯复合材料；

5)将修饰了Ni空心球/石墨烯复合材料在三电极体系下将金属铂沉积到Ni空心球/石墨烯复合材料表面，即得形成空心核壳Pt@Ni/石墨烯复合催化剂。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，石墨烯与聚合物纳米球的质量比为500～4000:1。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的聚合物纳米球的直径为100～500nm。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1)中，所述的聚合物纳米球为聚苯乙烯PS纳米球、聚吡咯PPY纳米球、聚乙烯基吡咯烷酮PVP纳米球或聚苯胺PANI纳米球。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3)中，所述沉积方法的条件为：将饱和甘汞电极、铂丝电极和石墨烯/PS纳米球修饰电极连接在电化学工作站上，浸入摩尔浓度为1～4mmol/L的硝酸镍溶液中，在-0.8～1.2V下进行循环伏安扫描，扫速为50～200mV/s，扫描10～100圈。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5)中，将修饰了Ni空心球/石墨烯复合材料的玻碳电极作为工作电极，三电极体系连接在电化学工作站上，浸入1～4mmol/L的氯铂酸溶液中，在-0.4～1.2V下进行循环伏安扫描，扫速为50-200mV/s，扫描5～100圈。

8.权利要求1任一所述的催化剂在催化甲醇氧化中的应用。

9.权利要求1任一所述的催化剂在制备直接甲醇燃料电池的高效阳极催化剂中的应用。