[发明专利]制备负载型铂颗粒的方法

权利要求书

1.一种制备催化剂组合物的方法，其中

(i)在水性介质中用铂化合物浸渍碳颗粒形式的载体材料，

(ii)使浸渍的载体材料与水性介质中的还原剂接触，同时在3.5-6.0的pH和至少50000的搅拌器雷诺数下搅拌。

2.根据权利要求1所述的方法，其中载体材料是炭黑、活性炭、热解碳、石墨、碳化物衍生的碳、碳纳米管、石墨烯、中孔碳、氮和/或硼掺杂的碳或这些碳材料中至少两种的混合物，和/或其中铂化合物是铂(II)或铂(IV)化合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中载体材料的浸渍在≤6的水性介质的pH下进行。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(ii)中的还原剂是甲酸、金属硼氢化物、碱金属氢化物、氢、金属硫代硫酸盐、醛、肼、水合肼、盐酸肼或抗坏血酸、或这些还原剂中至少两种的混合物。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(ii)中的搅拌器雷诺数为75000-180000，更优选90000-150000和/或步骤(ii)中的水性介质的pH为4.5-5.6，更优选4.9-5.3。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤(ii)中的水性介质具有20℃-95℃的温度T_R。

7.一种催化剂组合物，其包含

-碳颗粒形式的载体材料，

-金属铂颗粒，其存在于载体材料上，以及通过小角度X射线散射测定的体积加权粒度分布为d₁₀值≥2.0nm且d₉₀值≤7.0nm。

8.根据权利要求7所述的催化剂组合物，其中铂颗粒的体积加权粒度分布的中值d₅₀为3.0-5.0nm，更优选3.5-4.5nm。

9.根据权利要求7或8所述的催化剂组合物，其中d₁₀≥2.0nm且d₉₀≤6.5nm，更优选d₁₀≥2.3nm且d₉₀≤6.0nm。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的催化剂组合物，其中铂颗粒的粒度分布的d₁₀、d₉₀和d₅₀值满足以下条件：

(d₉₀–d₁₀)/d₅₀≤1.0。

11.根据权利要求7-10中任一项所述的催化剂组合物，其中金属铂颗粒以5-60重量％，更优选15-50重量％的量存在于催化剂组合物中。

12.一种电化学电池，特别是燃料电池或电解池，其包含根据权利要求7-11中任一项所述的催化剂组合物。

13.根据权利要求7-11中任一项所述的催化剂组合物作为用于电化学反应的催化剂的用途。

14.根据权利要求13所述的用途，其中电化学反应是氧的电化学还原、氢的电化学氧化、由水电化学形成氧或由水电化学形成氢。