[发明专利]掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂，其特征在于，包括：掺硫金属氮碳和负载于所述掺硫金属氮碳上的铂合金，所述复合催化剂中铂的质量含量为1.5％-10％。

2.根据权利要求1所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂，其特征在于，所述掺硫金属氮碳中的金属或所述铂合金中掺杂的金属相同或不同地选自铁、钴、镍、铜和锰的一种或多种元素；所述复合催化剂中还包含导电炭黑。

3.根据权利要求1所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂，其特征在于，所述复合催化剂中铂的质量含量优选为2.0％-8.0％；所述复合催化剂中掺杂的金属总含量与铂的摩尔比为10：(1-4)；所述铂合金的粒径小于5nm。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂，其特征在于，所述掺硫金属氮碳中的硫来源于磺化酞菁盐、L-半胱氨酸、联二噻吩，优选来源于磺化酞菁盐，更优选所述磺化酞菁盐的金属阳离子选自铁、钴、镍、铜和锰的一种或多种元素。

5.一种掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将铂盐、过渡金属盐和掺硫氮源在溶剂中分散均匀，然后加入炭黑，混合均匀后，去除溶剂，经干燥研磨，得到复合前驱体；

S2、将所述复合前驱体进行第一次退火热处理，然后酸洗干燥后，再进行第二次退火热处理，得到所述复合催化剂。

6.根据权利要求5所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述掺硫氮源包括磺化酞菁盐、L-半胱氨酸、联二噻吩中的一种或多种，优选为磺化酞菁盐，所述磺化酞菁盐的金属阳离子选自铁、钴、镍、铜和锰的一种或多种元素。

7.根据权利要求5或6所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂盐与过渡金属盐的摩尔比为(1-4):10；所述过渡金属盐与掺硫氮源的摩尔比为1:(2-10)；所述炭黑与所述掺硫氮源的质量比为1:(0.4-2)。

8.根据权利要求5或6所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述铂盐为乙酰丙酮铂或氯铂酸；

和/或，所述过渡金属盐的阳离子为铁、钴、镍、铜和锰中的一种或多种；所述过渡金属盐的阴离子为硝酸盐、乙酸盐或乙酰丙酮盐。

9.根据权利要求5所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述第一次退火热处理和第二次退火热处理的温度为800-1000℃，退火气氛为氮气或氩气，退火时间为1-6h。

10.根据权利要求5所述的掺硫金属氮碳负载低铂合金复合催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为三氯甲烷、无水乙醇及水中的一种或多种组成的混合溶剂。