[发明专利]一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法步骤如下：

(1)制备Pt/M异质结构纳米线

将铂金属盐、过渡金属盐以及表面活性剂分散于具有还原性的有机试剂中，超声后加入结构引导剂，再超声；一定气氛下，置换反应体系中的空气；提高温度并在160～220℃条件下维持1～5h；冷却后离心洗涤得到Pt/M异质结构纳米线，将其分散在溶液中待用；

(2)制备碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂

将碳载体分散于溶液中，超声后得到悬浊液；加入分散好的Pt/M异质结构纳米线，再超声；离心洗涤干燥得到碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂；

所述铂金属盐为氯铂酸、氯亚铂酸、氯铂酸钾、氯亚铂酸钾、氯铂酸钠、氯亚铂酸钠、氯铂酸铵、氯亚铂酸铵、乙酰丙酮铂中的一种或多种；

所述过渡金属盐为乙酰丙酮铁、醋酸铁、硫酸铁、氯化铁、硝酸铁、乙酰丙酮钴、醋酸钴、硫酸钴、氯化钴、硝酸钴、乙酰丙酮镍、醋酸镍、硫酸镍、氯化镍、硝酸镍、乙酰丙酮铜、醋酸铜、硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、乙酰丙酮锰、醋酸锰、硫酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种或多种；

所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十六烷基磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、硬脂酸钾、油酰基多缩氨基酸钠、双十二烷基二甲基溴化铵、双十八烷基二甲基溴化铵、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚乙二醇叔辛基苯基醚、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物、月桂醇聚氧乙烯醚、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种；

所述具有还原性的有机试剂为油酸、油胺、苯甲醇、乙二醇、N,N-二甲基甲酰胺、甲酰胺中的一种或多种；

所述结构引导剂为羰基钨、羰基钼中的一种或多种混合物；

所述气氛为氦气、氩气、氮气、氢气、一氧化碳中的一种或多种的混合气体；

所述的溶剂为乙醇、丙醇、丁醇、环己烷、甲苯、丙酮中的一种或多种混合溶剂。

所述M为铁、钴、镍、铜、锰的氧化物。

2.根据权利要求1所述的一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，

所述铂金属盐在具有还原性的有机试剂中的浓度为1～10mg ml^-1；

所述过渡金属M盐在具有还原性的有机试剂中的浓度为1～10mg ml^-1；

所述表面活性剂在具有还原性的有机试剂中的浓度为1～30mg ml^-1；

所述结构引导剂在具有还原性的有机试剂中的浓度为1～20mg ml^-1；

所述碳载体在悬浊液中的浓度为1～10mg ml^-1；

所述Pt/M异质结构纳米线与碳载体的质量比为0.01～10；

所述Pt/M异质结构纳米线中Pt的质量分数为60～100wt％。

3.根据权利要求1所述的一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，所述的碳载体为炭黑、活性炭、石墨烯、碳纤维、碳纳米管中的一种或多种混合物。

4.根据权利要求1所述的一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中置换反应体系中的空气0.1～1h，在25℃下进行。

5.根据权利要求1所述的一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中超声时间0.1～1h。

6.根据权利要求1所述的一种碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中超声时间0.1～2h。

7.一种由权利要求1～6任一制备方法制备得到的碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂。

8.权利要求7所述的碳担载Pt/M异质结构纳米线电催化剂应用于氢氧根交换膜燃料电池阳极的氢氧化反应。