[发明专利]一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法，其具体方法步骤包括

（1）碳纳米管的溴基化

分别向250毫升圆底烧瓶中加入0.1克市售羟基化碳纳米管、1.2克PBr₃和160毫升丙酮，超声波振荡10分钟后，于室温条件下搅拌反应3小时；然后将反应所得混合液先离心分离，再用丙酮洗涤数遍至不含三溴化磷为止，室温下晾干后得到溴基化的碳纳米管；

（2）碳纳米管的巯基化

分别向250毫升圆底烧瓶中加入0.1克第（1）步所得的溴基化碳纳米管、0.8克硫氢化钠和160毫升无水乙醇，超声波振荡20分钟后，于20℃条件下搅拌反应4小时；然后将产物用无水丙酮洗涤数遍至不含硫氢化钠为止后得到巯基化碳纳米管；

其特征在于：

（3）巯基化碳纳米管载钯“核”的制备

按步骤（2）制得的巯基化的碳纳米管︰钯盐︰柠檬酸三钠︰硼氢化钠的质量比为1︰0.1～0.5︰0.33~1.67︰2.13~17.79称取巯基化的碳纳米管、钯盐、柠檬酸三钠和硼氢化钠，以去离子水为溶剂将巯基化碳纳米管、柠檬酸三钠和钯盐超声振荡0.5～3小时，再机械搅拌混合3～8小时，再加入硼氢化钠反应3～8小时，然后将产物洗涤抽滤并在60～100℃真空干燥2～6小时，研磨后得到巯基化碳纳米管载钯“核”；

（4）巯基化碳纳米管载钯/铂“核/壳”结构催化剂的制备

按步骤（3）制得的巯基化碳纳米管载钯“核”︰铂盐的质量比为1︰0.11～1.67称取巯基锚固钯“核”、铂盐，然后以去离子水为溶剂超声振荡0.5~4小时，调节pH值到2～8，通入氮气0.5~2小时，将产物置于40~80℃下反应12~36小时，再将产物离心分离、洗涤，最后在真空条件下50～100℃处理5～24小时，研磨后得到巯基锚固钯/铂“核/壳”结构催化剂。

2. 按照权利要求1所述的一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于所述的钯盐为氯化钯、四氯钯酸钾的其中之一；铂盐为氯铂酸、四氯化铂、氯亚铂酸钾的其中之一。

3.按照权利要求1所述的一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于具体制备方法的步骤（3）～（4）：

（3）巯基化碳纳米管载钯“核”的制备

按步骤（2）制得的巯基化的碳纳米管︰四氯钯酸钾︰柠檬酸三钠︰硼氢化钠的质量比为1︰0.3︰1︰17.79称取巯基化的碳纳米管、四氯钯酸钾、柠檬酸三钠和硼氢化钠，以去离子水为溶剂将巯基化碳纳米管、柠檬酸三钠和四氯钯酸钾超声振荡2小时，再机械搅拌混合3小时，再加入硼氢化钠反应8小时，然后将产物洗涤抽滤并在60℃真空干燥2小时，研磨后得到巯基化碳纳米管载钯“核”；

（4）巯基化碳纳米管载钯/铂“核/壳”结构催化剂的制备

按步骤（3）制得的巯基化碳纳米管载钯“核”︰氯亚铂酸钾的质量比为1︰0.8称取巯基锚固钯“核”、氯亚铂酸钾，然后以去离子水为溶剂超声振荡2小时，调节pH值到8，通入氮气2小时，将产物置于60℃下反应24小时，再将产物离心分离、洗涤，最后在真空条件下70℃处理12小时，研磨后得到巯基锚固钯/铂“核/壳”结构催化剂。

4. 按照权利要求1所述的一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于具体制备方法的步骤（3）～（4）：

（3）巯基化碳纳米管载钯“核”的制备

按步骤（2）制得的巯基化的碳纳米管︰氯化钯︰柠檬酸三钠︰硼氢化钠的质量比为1︰0.1︰1.67︰10称取巯基化的碳纳米管、氯化钯、柠檬酸三钠和硼氢化钠，以去离子水为溶剂将巯基化碳纳米管、柠檬酸三钠和氯化钯超声振荡3小时，再机械搅拌混合6小时，再加入硼氢化钠反应5小时，然后将产物洗涤抽滤并在80℃真空干燥4小时，研磨后得到巯基化碳纳米管载钯“核”；

（4）巯基化碳纳米管载钯/铂“核/壳”结构催化剂的制备

按步骤（3）制得的巯基化碳纳米管载钯“核”︰氯铂酸的质量比为1︰0.11称取巯基锚固钯“核”、氯铂酸，然后以去离子水为溶剂超声振荡0.5小时，调节pH值到5，通入氮气0.5小时，将产物置于80℃下反应36小时，再将产物离心分离、洗涤，最后在真空条件下50℃处理24小时，研磨后得到巯基锚固钯/铂“核/壳”结构催化剂。

5. 按照权利要求1所述的一种高活性钯铂核壳结构催化剂的制备方法，其特征在于具体制备方法的步骤（3）～（4）：

（3）巯基化碳纳米管载钯“核”的制备

按步骤（2）制得的巯基化的碳纳米管︰四氯钯酸钾︰柠檬酸三钠︰硼氢化钠的质量比为1︰0.5︰0.33︰2.13称取巯基化的碳纳米管、四氯钯酸钾、柠檬酸三钠和硼氢化钠，以去离子水为溶剂将巯基化碳纳米管、柠檬酸三钠和四氯钯酸钾超声振荡0.5小时，再机械搅拌混合8小时，再加入硼氢化钠反应3小时，然后将产物洗涤抽滤并在100℃真空干燥6小时，研磨后得到巯基化碳纳米管载钯“核”；

（4）巯基化碳纳米管载钯/铂“核/壳”结构催化剂的制备

按步骤（3）制得的巯基化碳纳米管载钯“核”︰四氯化铂的质量比为1︰1.67称取巯基锚固钯“核”、四氯化铂，然后以去离子水为溶剂超声振荡4小时，调节pH值到2，通入氮气1小时，将产物置于40℃下反应12小时，再将产物离心分离、洗涤，最后在真空条件下100℃处理5小时，研磨后得到巯基锚固钯/铂“核/壳”结构催化剂。