[发明专利]一种铂锑合金内嵌于氮掺杂多孔空心碳催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种铂锑合金内嵌于氮掺杂多孔空心碳催化剂及其制备方法和应用。本发明催化剂的制备方法为：将铂锑合金纳米颗粒的悬浮液、锌盐及咪唑类物质加入到第一醇类溶剂中，剧烈搅拌后静置，过滤、干燥得包覆铂锑合金纳米颗粒的固体粉末，然后将所述固体粉末分散于蒸馏水中，再加入有机酸或有机酸盐的水溶液，剧烈搅拌后静置，过滤、干燥得到吸附有机酸根阴离子的固体粉末，最后在高纯气体气氛下高温焙烧，即制得铂锑合金内嵌于氮掺杂多孔空心碳催化剂。本发明的催化剂具有高的电催化活性、超强的稳定性，在电解水制备臭氧时，明显改善了电解臭氧发生器阳极产生臭氧的电流效率，且本发明催化剂的电解水催化生产臭氧的性能优于二氧化铅。

主权项

1.一种铂锑合金内嵌于氮掺杂多孔空心碳催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)将20mL铂锑合金纳米颗粒的悬浮液、0.5-2g锌盐及3-5g咪唑类物质加入到50-150mL第一醇类溶剂中，剧烈搅拌1-3h，然后静置10-42h，过滤、真空干燥得包覆铂锑合金纳米颗粒的固体粉末；其中，所述铂锑合金纳米颗粒悬浮液的浓度为1.0～1.5g/L；铂锑合金纳米颗粒中的锑、铂质量比为2～20:100；/n2)取步骤1)所得固体粉末0.15-1g分散于10-200mL蒸馏水中，再加入5-80mL有机酸或有机酸盐的水溶液，剧烈搅拌，然后静置，过滤、真空干燥，得到吸附有机酸根阴离子的固体粉末；/n3)步骤2)所得固体粉末置于管式炉中，在高纯气体气氛下高温焙烧，焙烧2-8h，即制得所述的铂锑合金内嵌于氮掺杂多孔空心碳催化剂；/n步骤1)中，铂锑合金纳米颗粒的悬浮液的制备方法为，包括以下步骤：将0.02-2g氯铂酸或氯铂酸盐、0.002-0.02g锑盐、0-3g表面活性剂溶于10-300mL第二醇类溶剂中，所得混合液经高纯气体鼓泡保护条件下，于50-300℃油浴回流1-5h，然后旋蒸除去溶剂，旋蒸残留物中加入丙酮得浑浊混合液，离心分离得到粘稠物并分散于水或甲醇中，即制得所述含有铂锑合金纳米颗粒的悬浮液。/n