[发明专利]介孔PtSnO2/C催化剂的制备及在乙醇电化学氧化中的应用

权利要求书

1.本发明涉及一种介孔PtSnO₂/C催化剂用于催化乙醇电化学氧化中的应用，其特征在于，包括以下步骤：先通过水热法制备介孔SnO₂；通过乙二醇还原法将Pt负载在介孔SnO₂制备了PtSnO₂纳米粒子；将PtSnO₂纳米粒子负载在XC-72R 碳载体上制备了PtSnO₂/C催化剂。

2.根据权利要求1所述的PtSnO₂/C催化剂，其特征在于催化剂的制备方法包括以下步骤：

介孔SnO₂纳米材料制备过程：将Na₂SnO₃·3H₂O溶解在一定量的蒸馏水中，待完全溶解后，加入一定量的油酸并搅拌均匀（水和油酸的体积比为1:5）；该混合物在150°C的烘箱中恒温5 h后，自然冷却至室温，过滤，用无水乙醇洗涤，在60 °C 的烘箱中干燥12 h；再在300°C下煅烧2 h，制得介孔SnO₂。

3.介孔PtSnO₂/C电催化剂制备过程：将介孔SnO₂、H₂PtCl₆和一定量的乙二醇混合后超声分散均匀，升温到130°C恒温加热2小时后，降温至60°C，加盐酸溶液调节pH<1，加入适量XC-72R碳载体混合成浆液，搅拌过夜，过滤，洗涤至检测不到氯离子，然后干燥即可得到PtSnO₂(M)/C电催化剂。

4.该反应中Pt和Sn的摩尔比为3:1，Pt的负载量为20wt%。

5.催化乙醇电化学氧化：取5 mg电催化剂，加入5 μL 的Nafion溶液，用1 mL乙醇稀释，超声分散成均匀浆液。

6.取40 μL涂在直径为3 mm的玻碳电极上并形成薄层，用红外灯烤干，作为工作电极。

7.测试用参比电极采用饱和甘汞电极（SCE），对电极为Pt电极，电解液采用含有1mol/L乙醇的0.5 mol/L的H₂SO₄溶液。

8.电化学工作站的扫描速度为5 mV/s。

9.反应在室温进行。

10.根据权利1所述的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，介孔SnO₂制备采用的方法为水热合成法，有别于硬模板法或溶胶凝胶法，大大缩短的制备时间。

11.根据权利1所述的生产工艺，其特征在于：所述步骤（1）中，用介孔SnO₂代替SnO₂纳米粒子后，明显提高了催化剂对乙醇氧化反应的催化活性和稳定性。