[发明专利]金属纳米粒子‑泡沫碳催化剂及其制备方法和用途

摘要

一种金属纳米粒子‑泡沫碳催化剂的制备及电化学催化应用。其制备包括(1)以可聚合乙烯基单体为油相，含金属前驱体水溶液为水相，功能聚合物纳米粒子为乳化剂，制备出稳定的高内相Pickering乳液；(2)采用自由基聚合方法将油相聚合并除去内相，得到聚合高内相泡沫材料；(3)将聚合高内相泡沫中的金属离子前驱体还原成金属纳米粒子，得到金属纳米粒子‑聚合物泡沫杂化材料；(4)进一步在氮气氛围下高温煅烧，得到金属纳米粒子‑泡沫碳杂化材料。(5)将上述材料负载在干净的玻碳电极上即可进行电化学催化应用。该金属纳米粒子‑泡沫碳催化剂制备工艺简单，设备要求较低，得到的材料导电性好，比表面积大，在电化学方面有着良好的催化效果。

主权项

一种金属纳米粒子‑泡沫碳杂化材料，它是通过包括如下过程的一种方法所获得的：1) 将乳化剂添加到由作为单官能度功能单体的乙烯基单体与作为多官能度交联单体的二乙烯基化合物形成的单体混合物中形成混合油相；2）将金属前驱体水溶液添加到上述混合油相中形成乳液；3）引发乳液中的油相进行聚合反应，获得多孔泡沫材料；4)将所获得的多孔泡沫材料用有机溶剂抽提纯化并且干燥以获得干燥的多孔泡沫材料；5)将步骤4）所获得的负载金属前驱体的干燥的多孔泡沫材料用还原剂在有机溶剂中进行还原，得到金属纳米粒子‑多孔泡沫杂化材料；6）碳化步骤：将在以上步骤5)中获得的金属纳米粒子‑多孔泡沫杂化材料在惰性气氛中进行煅烧，获得最终的金属纳米粒子‑泡沫碳杂化材料。