[发明专利]一种铂铜双金属纳米材料及其制备和应用

权利要求书

1.一种铂铜双金属纳米材料，其特征在于：粒径为4-10nm，具有多足状形貌。

2.如权利要求1所述的纳米结构，其特征在于：铂铜双金属中铂铜摩尔比例为5∶1-1∶5。

3.一种权利要求1所述纳米结构的制备方法，其制备过程如下：

1)取多元醇溶液，加入1-10倍铂摩尔量的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)和少量碱液(少于0.5ml，或不加)，加入可溶性铜前躯体，空气或氩气气氛下加热至140℃-180℃；

2)将可溶性铂前躯体水溶液注入到多元醇热溶液中，维持此温度搅拌反应1-3小时；其中铂铜摩尔比例为1/10-10/1；

3)在热溶液中反应1-3小时后降温至室温，用丙酮将纳米颗粒沉降出来，纳米颗粒用水和乙醇洗掉PVP。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述多元醇为乙二醇、1，2-丙二醇、1，5-戊二醇、二乙二醇、三甘醇、四甘醇中的一种；所述PVP为分子量为28k和55k中的一种；所述的碱液为具有一定浓度的氢氧化钠、四甲基氢氧化铵和四乙基氢氧化铵水溶液中的一种；

所述可溶性铂前躯体为氯铂酸和氯铂酸钾中的一种；

所述可溶性铜前躯体为氯化铜和硝酸铜中的一种。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：

所述反应体系中氯铂酸根的浓度为1-20mM。

6.一种权利要求1或2所述纳米结构的应用，其特征在于：

所述铂铜双金属纳米材料作为燃料电池的阳极催化材料。

7.一种权利要求1或2所述纳米结构的应用，其特征在于：

工作电极的制备：以旋转圆盘玻碳电极为工作电极，将权利要求1或2所述的纳米材料分散在乙醇溶液中，移取适量涂抹在玻璃圆盘电极上，待乙醇蒸发后再涂上Nafion乙醇溶液。

电化学测试：铂铜双金属纳米材料的电催化性能测试采用动电位扫描法。实验体系为三电极体系，涂有催化剂的旋转圆盘为工作电极，铂电极为对电极，Hg/Hg₂SO₄为参比电极。电解液为HClO₄溶液。动电位扫描速率为20或50mVs^-1。测试前通氧气直至电解液中氧气达到饱和(25℃)，继续通适量氧气保持溶解氧浓度，旋转圆盘电极转速为500-2500r/min。