[发明专利]一种有序化Pt-Au/C复合催化剂及其制备方法和在燃料电池中的应用

权利要求书

1.一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将纳米碳载体材料采用双氧水和硝酸溶液进行活化处理，得到活化纳米碳载体材料；

2)将金源溶液和还原剂溶液混合进行还原反应，得到纳米金簇水溶液；

3)将活化纳米碳载体材料及铂源溶液加入纳米金簇水溶液中搅拌混匀，所得混合液采用液氮进行急冻处理后，进行冷冻干燥，得到蓬松状前驱体；所述铂源溶液包含氯铂酸和/或氯铂酸盐；

4)将蓬松状前驱体进行热还原及高温有序化处理，即得有序化Pt-Au/C复合催化剂；所述高温有序化处理条件为：在保护气氛下，于500℃～700℃温度下保温1.5～3h。

2.根据权利要求1所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：纳米碳载体材料超声分散至H₂O₂/HNO₃的混合溶液中，浸泡6～12h；所述H₂O₂/HNO₃的混合溶液中H₂O₂与HNO₃摩尔比为1:1～5。

3.根据权利要求1所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：

所述金源溶液的浓度为0.05～1M；所述金源溶液包含氯金酸和/或氯金酸盐；

所述还原剂溶液的浓度为0.1～0.2M，还原剂为带有巯基的多肽；

所述铂源溶液的浓度为0.05～1M；

所述纳米碳载体材料为炭黑、碳纳米管、碳纳米线、石墨烯、纳米膨胀石墨粉中至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述还原反应的条件为：在搅拌条件下，于65～75℃温度下恒温反应12～24h；其中，金源溶液和还原剂溶液的比例按金与还原剂的摩尔比为1:1～1.5计量。

5.根据权利要求1所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：活化纳米碳载体材料及铂源溶液加入纳米金簇水溶液中在65～75℃温度下搅拌1～2h；其中，铂源溶液与纳米金簇水溶液的比例按金与铂的摩尔比为1:0.5～1计量。

6.根据权利要求1所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述热还原的条件为：在还原气氛中，于200℃～300℃温度下保温1.5～2h。

7.一种有序化Pt-Au/C复合催化剂，其特征在于：由权利要求1～6任一项制备方法得到。

8.权利要求7所述的一种有序化Pt-Au/C复合催化剂的应用，其特征在于：作为燃料电池催化剂应用。