[发明专利]一种贵金属/竖直生长水滑石纳米片甲醇燃料电池催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种贵金属/竖直生长水滑石纳米片甲醇燃料电池催化剂及其制备方法，该方法包括首先将LDH生长所需模板清洗后进行刻蚀；然后利用水热反应，将模板材料放入LDH生长所需要的两种或三种前驱体金属盐的混合溶液中，加入一定质量的十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）以一定温度反应后，降温，即得到在模板材料表面竖直生长的LDH纳米片；最后将得到的竖直生长的LDH纳米片放置于pH调整在一定范围内的一种或多种贵金属盐溶液中，利用氧化还原反应得到贵金属/竖直生长LDH纳米片。利用本发明中所述方法形成的贵金属载体LDH纳米片，在模板材料表面竖直生长，为贵金属催化剂的负载提供了更大的比表面积，并且在模板材料上生长的LDH具有更好的刚性结构。

主权项

一种贵金属/竖直生长水滑石纳米片的制备方法，其特征是，包括以下步骤：（1）将水滑石生长所需模板清洗后进行刻蚀，具体方法包括：将水滑石生长所需模板用丙酮彻底清洗，并用盐酸溶液进行刻蚀，刻蚀后用无水乙醇以及二次水清洗，至彻底清洗干净；所述盐酸溶液的浓度为0.5~5mol·L‑1；刻蚀时间为10~20min；（2）以甲醇和水的混合溶液作为溶剂，溶解水滑石生长所需要的两种或三种前驱体金属盐和十六烷基三甲基溴化铵，形成均一溶液；总金属离子与CTAB的摩尔比为（5~100）：1；（3）将步骤（1）中清洗干净后的模板放入步骤（2）中的均一溶液中，进行水热反应；反应完毕，清洗模板表面并干燥，即得到在模板表面上竖直生长的水滑石纳米片；（4）将步骤（3）中的在模板表面上竖直生长的水滑石纳米片放置在贵金属盐溶液中，所述贵金属盐溶液的浓度为0.01 ~ 0.1 mol﹒L‑1，进行氧化还原反应，反应完毕后清洗、干燥即得到贵金属/竖直生长水滑石纳米片，所述纳米片在模板表面上呈现竖直生长片的状态，纳米片层分布均匀，厚度均一，为45~55nm；在纳米片上均匀固定着贵金属颗粒，该贵金属颗粒分布均匀、尺寸均一，粒径为2.2~2.8nm；步骤（1）和（2）的顺序能够互调。