[发明专利]一种高催化活性的钛掺杂铂催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种高催化活性的钛掺杂铂催化剂的制备方法，其首先制备铂前驱体溶液和钛前驱体溶液，然后将开孔碳纳米管分散在铂前驱体溶液中，钛前驱体溶液掺杂金属氧化物发泡体催化框架，再将分散有碳纳米管的铂前驱体溶液喷洒在掺杂钛的金属氧化物发泡体催化框架上，最后高温煅烧，得到钛掺杂铂催化剂。本发明以金属氧化物发泡体和碳纳米管为双重载体负载铂，并进行钛的掺杂，避免了只用碳纳米管作为载体时的团聚现象，也避免了只使用金属氧化物发泡体作为载体时，活性组分铂与载体粘结力差、易脱落的问题，使活性组分铂分散均匀，提高了催化剂的催化活性和使用寿命。此外，本发明的制备方法节能环保、易于控制，可以广泛应用于催化剂的制备。

主权项

一种高催化活性的钛掺杂铂催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：配制铂前驱体溶液，具体过程如下：称取一定量的含铂化合物，加去离子水稀释至铂浓度为5‑15g/L，在搅拌下，采用盐酸调节pH至1‑5，制得铂前驱体溶液；步骤2：配制钛前驱体溶液，具体过程如下：2.1，在搅拌下滴加有机钛源于无水乙醇中制得浓度为10‑30mol/L的有机钛源的乙醇溶液A，滴加速度为10‑30滴/min；2.2，然后将质量比为1:1‑5:0.03‑0.2的水、乙醇、乙酸均匀混合，制得溶液B；2.3，在搅拌下，将溶液A滴加到溶液B中，溶液A与溶液B的质量比为1:0.5‑3，制得钛前驱体溶液；步骤3：将金属氧化物发泡体催化框架用1‑3倍发泡体体积的0.01‑0.2mol/L的酸溶液处理10‑40分钟后，洗涤并干燥金属氧化物发泡体催化框架；步骤4：将步骤2中制备的钛前驱体溶液加入到聚四氟乙烯塑料桶中，然后采用提拉的方式将经步骤3中洗涤并干燥后的金属氧化物发泡体催化框架浸渍在聚四氟乙烯塑料桶内，经多次提拉后得到钛掺杂的金属氧化物发泡体催化框架，将其自然晾干后在300‑450℃下的马弗炉中烧结8‑20小时后至完全发白，最后在室温下自然冷却；步骤5：将开孔碳纳米管分散到加有分散剂的铂前驱体溶液中，得到分散有碳纳米管的铂前驱体溶液；步骤6：将分散有碳纳米管的铂前驱体溶液喷洒到钛掺杂金属氧化物发泡体催化框架上，不停搅动催化框架，使分散有碳纳米管的铂前驱体溶液均匀喷洒在钛掺杂金属氧化物发泡体催化框架上；然后在70‑120℃的干燥箱中干燥；最后在马沸炉中600‑800℃煅烧6‑8小时完成还原，自然冷却制得高催化活性的钛掺杂铂催化剂。