[发明专利]多孔碳网络负载铂纳米颗粒复合材料催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔碳网络负载铂纳米颗粒复合材料催化剂的制备方法，包括下列步骤：

(1)多孔碳网络前驱体溶液的制备：

将水溶性盐、水溶性碳源和水溶性氮源溶于水，得到前驱体溶液。

(2)多孔碳网络前驱体的干燥：

将前驱体溶液干燥，移除水份，得到多孔碳网络的前驱体；

(3)多孔碳网络的热处理：

在保护气氛下，将步骤(2)中所得多孔碳网络的前驱体在500～800℃的温度中，处理0.1～10h；

(4)多孔碳网络的水洗和抽滤后处理：

将步骤(3)中所得多孔碳网络热处理产物，进行水洗、抽滤、干燥，以去除其中盐的成分，并得到多孔碳网络；

(5)含铂前驱体的浸渍：

称量一定质量含铂盐，将其溶解于水中，配制得到铂离子浓度为0.001～5mol/L的溶液，将步骤(4)中得到的多孔碳网络以0.01～100g/L的比例加入到该混合溶液中，充分搅拌，静置，随后进行离心或抽滤处理，将固液分离，所得固体部分为多孔碳网络与铂前驱体复合物；

(6)复合物中间体的热处理：

在保护气氛下，将步骤(5)中所得多孔碳网络与铂前驱体复合物在200～1000℃的温度中，处理0.1～100min，即可得到多孔碳网络负载铂纳米颗粒复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(1)中，水溶性盐包括但不限于氯化钠、碳酸钠、硅酸钠、氯化钾中的一种或多种组合；水溶性碳源包括但不限于葡萄糖，蔗糖，柠檬酸，明胶中的一种或多种组合；水溶性氮源包括但不限于尿素、三聚氰胺、柠檬酸铵、双氰胺中的一种或多种组合。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(1)中，将水溶性盐、水溶性碳源和水溶性氮源按照质量比(0.5～50)：(0.01～10):(0.01～10)的比例溶于水，充分搅拌得到混合溶液。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(2)中，干燥方式为冷冻干燥：将混合溶液置于-5～-200℃进行冷冻，随后将冷冻状态的固体置于真空环境中，冷冻干燥12～72小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(2)中，干燥方式为加热烘干：将混合溶液置于50～85℃烘箱中12～200h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(2)中，干燥方式为喷雾干燥：将混合溶液通过80～200℃的喷雾干燥方式去除水份。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(3)中，保护气氛为氩气、氦气、氢气或它们的混合气体；加热时，升温速率为0.5～100℃/min，降温时，降温速率为0.5～100℃/min或随炉冷却。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(5)中，所述铂盐包括但不限于氯铂酸、氯铂酸钾、氯铂酸钠、氯铂酸铵、四铂氰化钾中的一种或多种组合。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，(3)中，将步骤(2)中所得多孔碳网络的前驱体在600～700℃的温度中，保温处理2h。