[发明专利]一种碳载Co核-Pt壳纳米粒子催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳载Co核-Pt壳纳米粒子催化剂，其特征在于：所述的催化剂是Co核-Pt壳纳米粒子均匀负载于碳载体上，形成的一种复合材料，催化剂在0.5V电位下，相对于SCE，对催化氧还原的质量比活性为130～158.5mA·mg^-1Pt。

2.如权利要求1所述的催化剂，其特征在于：所述的复合材料中，Co的质量百分数为3～6%，Pt的质量百分数为5～35%。

3.如权利要求1至2任一项所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述方法为，

首先合成碳载Co纳米粒子，接着通过亲核试剂的作用，在Co纳米粒子表面引入铂元素，并通过化学还原和热处理，制备得到碳载Co核-Pt壳纳米粒子催化剂。

4.如权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述的亲核试剂选自，1-(4-氨基苯基)咪唑、1-(3氨基丙基)咪唑或1-(3-氨基苯基)-3-甲基-2-咪唑啉酮。

5.如权利要求3所述的催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法的具体步骤为：

（1）将四水合乙酸钴、络合剂、碳载体溶解于水中，混合均匀，然后滴加还原剂，升温反应，反应完全后，过滤、水洗、干燥，将产物分散于溶剂中，得到碳载Co纳米粒子分散液；

（2）预先将氯铂酸根离子、表面活性剂、水和溶剂混合搅拌，静置分层，去除水层，保留溶剂层；向步骤（1）中得到的碳载Co纳米粒子分散液中加入亲核试剂，超声分散，并与本步骤中前述的溶剂层混合均匀，加还原剂反应，待反应完全，过滤、水洗、干燥，得到碳载Co核-Pt壳纳米粒子催化剂；

（3）将步骤（2）中合成的催化剂，置于还原性气体中，通过升温、保温处理，自然冷却至室温。

6.如权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的碳载体选自，膨胀石墨、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、碳纳米纤维、介孔炭、石墨烯、Vulcan XC72、XC72R、BP2000、乙炔黑或Ketjen黑。

7.如权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）或步骤（2）中所述的还原剂选自，水合肼、硼氢化钠或L-抗坏血酸。

8.如权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）或步骤（2）中所述的溶剂为氯仿。

9.如权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的络合剂选自酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠或柠檬酸三钠。

10.如权利要求5所述的催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵或十二烷基三甲基溴化铵。