[发明专利]一种碳包覆二氧化钛纳米花载体的制备方法及其担载铂或铂合金纳米催化剂的应用

权利要求书

1.一种碳包覆二氧化钛纳米花载体的制备方法及其担载铂或铂合金纳米催化剂的应用，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)冰醋酸及钛酸正丁酯通过水热反应生成花状TiO₂前驱体；

(2)将步骤(1)得到的花状TiO₂前驱体在空气中焙烧得到三维花状TiO₂；

(3)将步骤(2)得到的TiO₂纳米花与多巴胺(DA)在三羟甲基氨基甲烷-缓冲液中搅拌，多巴胺聚合包覆在花状TiO₂表面，得到聚多巴胺包覆的TiO₂纳米花(TiO₂@PDA)；

(4)将步骤(3)得到的TiO₂纳米花在惰性气氛中进行热处理，得到碳包覆二氧化钛纳米花载体(TiO₂@NC-T)；

(5)步骤(4)得到的TiO₂@NC-T载体担载铂或铂合金纳米粒子后可应用于燃料电池阴极氧还原反应。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中花状二氧化钛前驱体是以冰醋酸及钛酸四丁酯为反应物，通过在120-180℃水热反应6-72h生成的。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中TiO₂纳米花是由花状TiO₂前驱体在空气以2-20℃min^-1的升温速率升温至400-800℃，并保持0.5-6h得到的。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中聚多巴胺包覆的TiO₂纳米花是在三羟甲基氨基甲烷缓冲溶液(pH 6-10)中加入浓度为0.05-100mg ml^-1的多巴胺得到的。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中碳包覆二氧化钛纳米花载体TiO₂@NC-T是通过将花状TiO₂@PDA在惰性气氛下，包括N₂气和Ar气，500-1000℃热处理得到的。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中铂或者铂合金纳米粒子在碳包覆二氧化钛纳米花载体表面的担载量为5-80％。