[发明专利]碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂及制备方法

权利要求书

1、碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂，其特征是将碳氮纳米纤维分散在含铂和钌二种金属盐的溶液中，采用还原剂还原，纯化后得到碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子的电极催化剂；所述碳氮纳米纤维，直径在5～300nm，N/C原子比为0.01～0.25，记为CN_x，其中x＝0.01～0.25；所述铂钌纳米粒子的粒径为0.1～15nm，铂或/与钌纳米粒子的含量(wt％)与碳氮纳米纤维质量的比是1％～100％∶1。

2、碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂的制备方法，聚吡咯纳米线在400～1800℃下碳化制备碳氮纳米纤维，其特征是将碳氮纳米纤维均匀分散在含铂和钌二种金属盐的水溶液中，然后采用还原剂还原，得到铂钌纳米粒子负载的碳氮纳米纤维，纯化后得到碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子的电极催化剂；铂、钌金属盐的摩尔比为m∶n，其中m＝0.5～1，n＝0～1；铂或/与钌二种金属盐的铂盐为：氯铂酸、氯铂酸钾或醋酸铂；钌盐为氯化钌或氯钌酸钾；使用的还原剂为乙二醇、硼氢化钠、硼氢化钾或氢气。

3、根据权利要求2所述的碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂的制备方法，其特征是使用乙二醇时：碳氮纳米纤维均匀分散在含铂和钌二种金属盐的水溶液中，并在乙二醇溶液中搅拌，用氢氧化钠调节pH值为12～14，然后升温至100～180℃，反应0.5～5h后过滤、洗涤、干燥得到碳氮纳米纤维负载的铂钌纳米粒子；或者是用氢氧化钠调节pH值为12～14后，然后置于微波反应器中，在300～1000W功率下辐射30～600s后过滤、洗涤、干燥得到碳氮纳米纤维负载的铂钌纳米粒子。

4、根据权利要求2所述的碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂的制备方法，其特征是使用硼氢化钠还原时：在所述Pt和Ru水溶液中，缓慢加入浓度分别为0.01～0.15mol/L和0.005～0.03mol/L的硼氢化钠和氢氧化钠混合溶液，直至反应体系的pH值为10～12，反应0.5～3h洗涤干燥得产物；

5、根据权利要求2所述的碳氮纳米纤维负载铂钌纳米粒子电极催化剂的制备方法，其特征是使用氢气还原时，对所述Pt和Ru水溶液，搅拌过滤后室温干燥，然后用氢气250～400℃还原1～4h，冷却至室温得到产物。