[发明专利]合金催化剂组合物及制备和使用其的方法

权利要求书

1.一种形成复合颗粒的方法，其中所述方法包括下列步骤：

在第一装置中，喷雾干燥包含第一金属前体、第二金属前体、液体媒 介物和对于基体颗粒的基体前体的前体介质，其中所述喷雾干燥蒸发所述 液体媒介物的至少一部分以形成中间颗粒；和在不同于所述第一装置的反 应器中，将所述中间颗粒加热至不大于600℃的温度以形成复合颗粒，其中 所述复合颗粒包括分散在所述基体颗粒上的合金纳米颗粒。

2.权利要求1的方法，其中所述中间颗粒包含所述基体颗粒和配置于 其上的多种含有金属的组合物，并且其中所述含有金属的组合物的至少一 种包括元素金属。

3.权利要求1的方法，其中所述中间颗粒包含所述基体颗粒和配置于 其上的多种含有金属的组合物，并且其中所述含有金属的组合物的至少一 种包括金属氧化物。

4.权利要求1的方法，其中所述第一金属前体包括铂并且所述第二金 属前体包括选自如下的第二金属：镍、钴、铁、铜、锰、铬、钌、铼、钼、 钨、钒、锌、钛、锆、钽、铱、钯和金。

5.权利要求4的方法，其中所述前体介质进一步包括第三金属前体， 该第三金属前体包括与所述第二金属不同的第三金属，所述第三金属选自： 镍、钴、铁、铜、锰、铬、钌、铼、钼、钨、钒、锌、钛、锆、钽、铱、 钯和金。

6.权利要求5的方法，其中所述前体介质进一步包括第四金属前体， 该第四金属前体包括与所述第二和第三金属不同的第四金属，所述第四金 属选自：镍、钴、铁、铜、锰、铬、钌、铼、钼、钨、钒、锌、钛、锆、 钽、铱、钯和金。

7.权利要求1的方法，其中将所述中间颗粒加热至不大于500℃的温 度。

8.权利要求1的方法，其中所述合金纳米颗粒具有1nm～10nm的平 均粒径。

9.权利要求1的方法，其中所述基体颗粒包括具有1μm～20μm的以 体积计的d50值的碳微粒。

10.权利要求1的方法，其中在给定基体颗粒上的邻近合金纳米颗粒 间的平均距离为1nm～10nm。

11.权利要求1的方法，其中所述前体介质包括基于所述前体介质的总 重量的1～10重量％的所述基体前体。

12.权利要求1的方法，其中所述合金纳米颗粒包括金属的固溶体， 其中所述金属选自下列组合：铂、锰和铁；铂、钯和锰；铂、钯、镍和钴； 铂、钴和铜；铂、钴和铁；铂、铁和铜；铂、镍和铜；铂、镍和铁；铂、 钯和铜；铂、钯和钴；铂、钯和铁；铂、镍和钴。

13.权利要求1的方法，其中所述第一金属前体包括铂，其中所述第 二金属前体包括镍，其中所述前体介质进一步包括钴前体，并且其中所述 合金纳米颗粒包括以式Pt_xNi_yCo_z所表示的量的铂、镍和钴的固溶体，其中 x、y和z分别表示存在于所述合金纳米颗粒中的铂、镍和钴的摩尔分数， 所述摩尔分数使得它们在由Pt-Ni-Co组成三元相图的点A、B、C和D所限 定的组成区域内，其中所述点A、B、C和D以(x，y，z)表示分别为(0.55，0.45， 0.00)、(0.55，0.00，0.45)、(0.25，0.00，0.75)和(0.25，0.75，0.00)。

14.权利要求1的方法，其中所述第一金属前体包括铂，其中所述第 二金属前体包括镍，其中所述前体介质进一步包括钴前体，且其中所述合 金纳米颗粒包括以式Pt_xNi_yCo_z所表示的量的铂、镍和钴的固溶体，其中x、 y和z分别表示存在于所述合金纳米颗粒中的铂、镍和钴的摩尔分数，所述 摩尔分数使得它们在由Pt-Ni-Co组成三元相图的点E、F、G和H所限定的 组成区域内，其中所述点E、F、G和H以(x，y，z)表示分别为(0.40，0.60，0.00)、 (0.40，0.00，0.60)、(0.20，0.00，0.80)和(0.20，0.80，0.00)。