[发明专利]一种铂-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种铂-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

（1）先将以碳酸丙烯酯为溶剂的电解质溶液放入电解池中，然后将两个铂丝电极浸入电解质溶液中并施加5V-30 V直流恒电压反应4-12h；

（2）将多壁碳纳米管放入步骤（1）所得溶液中搅拌12小时；

（3）将步骤（2）所得溶液转移到的聚四氟乙烯杯中，然后将聚四氟乙烯杯中放入不锈钢高压反应釜中，将高压反应釜密闭后，通过专用通气口向高压反应釜中通入Ar0.5-1.5小时，除去溶液中的空气，除去空气后封闭通气口；

（4）将上述密闭高压反应釜置于160℃下采用溶剂热工艺反应8-12小时；

（5）过滤步骤（4）所得溶液得到固体产物，然后依次使用碳酸丙烯酯溶液和乙醇对固体产物分别抽滤洗涤3次和2次；

（6）将步骤（5）所得过滤物放入真空烘箱中于60 ℃干燥8 h；

（7）将上述干燥后的样品在400℃下焙烧60min，即得铂-碳量子点/多壁碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的一种-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述电解质为四丁基四氟硼酸铵（TBABF₄）、四丁基三氟甲磺酸铵（TBACF₃SO₃）、四丁基氟化铵（TBAF）、四丁基氢氧化铵（TBAOH）中的一种。

3.根据权利要求2所述的一种-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述电解质溶液的电解质为纯度为98%的四丁基四氟硼酸铵固体粉末，溶剂碳酸丙烯酯的纯度≥99.9%的液体，所述电解质溶液的制备方法为将330mg的四丁基四氟硼酸加入30mL的碳酸丙烯酯中，超声分散溶解即得。

4.根据权利要求1所述的一种-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述多壁碳纳米管的用量为30mg。

5.根据权利要求1所述的一种-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述聚四氟乙烯杯的容积为80毫升。

6.根据权利要求1所述的一种碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述碳酸丙烯酯为纯度99.9%的液体，所述无水乙醇为纯度99.5%的液体，所述洗涤具体为将溶液放置超声机中超声5分钟。

7.根据权利要求1所述的一种-碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（7）具体为将步骤（6）中干燥后的样品放入水平管式炉中400℃焙烧60分钟，在所述焙烧过程中通入惰性气氛去除残留溶剂。

8.一种如权利要求1~6中任一项所述的制备方法制得的碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述碳量子点/多壁碳纳米管复合材料作为工作电极用于在酸性条件下的电催化裂解水产氢反应，所述酸性条件为0.5mol/L的硫酸水溶液。

9.一种如权利要求1~6中任一项所述的制备方法制得的碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述碳量子点/多壁碳纳米管复合材料作为工作电极用于碱性条件下乙醇氧化反应。

10.根据权利要求8所述的碳量子点/多壁碳纳米管复合材料的应用，其特征在于，所述碱性条件为1mol/L的氢氧化钾水溶液。