[发明专利]一种应用于氧还原的高稳定性碳负载铂铜催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将无机铂盐溶液、无机铜盐溶液、三苯基膦溶液滴加于乙醇中，混合搅拌20～40min，然后向所得混合溶液中滴加还原剂，搅拌还原2～5h，还原后的溶液记为溶液I；

(2)称取过渡金属化合物溶解于甲醇中，搅拌10～30min，溶解后的溶液记为溶液II；称取有机配体溶解于甲醇中，搅拌10～30min，溶解后的溶液记为溶液III；

步骤(2)中，过渡金属化合物为Zn(NO₃)₂·6H₂O或Ni(NO₃)₂·6H₂O；

有机配体为二甲基咪唑；

(3)先将步骤(1)所得溶液I加到步骤(2)所得溶液II中，混合搅拌10～20min，形成混合溶液，再将步骤(2)所得溶液III加到混合溶液中，继续搅拌5～8h，得到白色浑浊液，离心洗涤，真空烘干，得到白色金属有机框架前驱体粉末；

(4)将步骤(3)所得前驱体粉末均匀铺满瓷舟，置于管式炉高温区位置，先向管式炉中持续通20～30min高纯N₂除氧，流量设为80～100sccm，程序开始前，将高纯N₂更换为高纯Ar，流量更换为20～50sccm，设置程序过程，在Ar氛围中以5℃/min的速率升温至700～1100℃，到达设定温度后保温1～4h，程序结束后管式炉温度降至200℃时，将气氛改成N₂直至管式炉温度降至室温，得到PtCu/C催化剂粉末。

2.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，无机铂盐为六水合氯铂酸。

3.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，无机铜盐为二水合氯化铜。

4.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，无机铂盐与无机铜盐的摩尔比为1：0.5～3；无机金属盐与三苯基膦的摩尔比为1：1～2。

5.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，还原剂为硼烷-叔丁基胺络合物。

6.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，无机金属盐与还原剂的摩尔比为1：1～2。

7.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，过渡金属化合物与有机配体的质量比为1：1～2。

8.如权利要求1所述的碳负载铂铜催化剂的制备方法，其特征在于，将步骤(2)、步骤(3)分别作如下替换：

(2)称取XC-72加入到乙醇中，超声20～40min进行分散，分散后的悬浊液记为溶液IV；

(3)将步骤(1)所得溶液I加到步骤(2)所得溶液IV中，混合搅拌6～8h，得到黑色的悬浊液，将悬浊液离心洗涤，真空烘干，得到黑色前驱体粉末。

9.如权利要求1～8任一项所述的制备方法制得的碳负载铂铜催化剂。

10.如权利要求9所述的碳负载铂铜催化剂在氧还原反应中的应用。