[发明专利]一种铜镍铂三层核壳结构催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铜镍铂三层核壳结构催化剂，其特征在于：以铜粒子为内核，镍粒子为中间层，铂粒子为最外层，铜镍铂的摩尔比为2-3:2-3:1，粒径为2-30纳米；

制备方法包括以下步骤：

（1）制备Cu种子溶液：将铜盐和表面活性剂超声溶于无水乙醇中，依次加入还原剂和NaOH溶液，80℃水浴2小时，得Cu种子溶液；

（2）制备镍中间层：

（a）配制Ni的前体溶液：将镍盐和表面活性剂超声溶于无水乙醇中，依次加入还原剂和NaOH溶液，搅拌半小时，得Ni的前体溶液；

（b）将Ni的前体溶液加入Cu种子溶液中，70℃水浴2小时，离心，洗涤，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)纳米颗粒；

（3）制备铂外层：将Cu@Ni/Ni(OH)纳米颗粒超声分散在去离子水中，加入表面活性剂、还原剂和铂盐溶液，50℃水浴1小时，离心，洗涤，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)@Pt纳米颗粒；

（4）碳负载：将活性炭和Cu@Ni/Ni(OH)@Pt纳米颗粒分别分散在超纯水中，然后将纳米颗粒悬浊液逐滴加入到活性炭悬浊液中，搅拌一小时，离心，洗涤，干燥，得到所述的铜镍铂三层核壳结构催化剂。

2.一种制备如权利要求1所述的铜镍铂三层核壳结构催化剂的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备Cu种子溶液：将铜盐和表面活性剂超声溶于无水乙醇中，依次加入还原剂和NaOH溶液，80℃水浴2小时，得Cu种子溶液；

（2）制备镍中间层：

（a）配制Ni的前体溶液：将镍盐和表面活性剂超声溶于无水乙醇中，依次加入还原剂和NaOH溶液，搅拌半小时，得Ni的前体溶液；

（b）将Ni的前体溶液加入Cu种子溶液中，70℃水浴2小时，离心，洗涤，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)纳米颗粒；

（3）制备铂外层：将Cu@Ni/Ni(OH)纳米颗粒超声分散在去离子水中，加入表面活性剂、还原剂和铂盐溶液，50℃水浴1小时，离心，洗涤，干燥，得到Cu@Ni/Ni(OH)@Pt纳米颗粒；

（4）碳负载：将活性炭和Cu@Ni/Ni(OH)@Pt纳米颗粒分别分散在超纯水中，然后将纳米颗粒悬浊液逐滴加入到活性炭悬浊液中，搅拌一小时，离心，洗涤，干燥，得到所述的铜镍铂三层核壳结构催化剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（1）中所述的铜盐为硝酸铜、硫酸铜、氯化铜中的一种。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（2）中所述的镍盐为硝酸镍、硫酸镍、氯化镍中的一种。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：步骤（3）中所述的铂盐为四氯合铂酸钾、六氯合铂酸钾、硝酸铂中的一种。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的还原剂为抗坏血酸、水合肼中的一种。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵中的一种。

8.一种如权利要求1所述的铜镍铂三层核壳结构催化剂的应用，其特征在于：用于催化燃料电池电极处的氧化还原反应。