[发明专利]类水滑石二维支撑的合金催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种类水滑石二维支撑的合金催化剂的制备方法，其特征在于包括：

使包含第一稀土金属盐、第二稀土金属盐、插层剂和溶剂的稀土水滑石前驱体溶液发生水热反应，制得稀土水滑石；或者，使包含第一稀土金属盐、第二稀土金属盐和溶剂的第一混合反应体系发生水热反应，之后向所获水热反应产物中加入插层剂并进行微波插层反应，制得稀土水滑石；

将所述稀土水滑石浸置于包含铂源的溶液中，反应形成稀土水滑石/氢氧化铂复合物；

以及，在还原性气氛中，对所述稀土水滑石/氢氧化铂复合物进行高温退火处理，获得类水滑石二维支撑的合金催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述第一稀土金属盐与第二稀土金属盐均独立的选自钪盐、钇盐、镧系金属盐中的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述镧系金属盐包括镧盐、铈盐、镨盐、钕盐、钷盐、钐盐、铕盐、钆盐、铽盐、镝盐、钬盐、铒盐、铥盐、镱盐、镥盐中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述第一稀土金属盐与第二稀土金属盐为两种互不相同的稀土金属盐；

和/或，所述插层剂包括苯甲酸、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于具体包括：

将第一稀土金属盐、第二稀土金属盐溶于溶剂形成稀土金属盐溶液，之后调节所获稀土金属盐溶液的pH值为6～7，再加入插层剂形成所述稀土水滑石前驱体溶液；

以及，使所述稀土水滑石前驱体溶液于90～150℃发生水热反应8～12h，制得所述稀土水滑石；

和/或，所述制备方法具体包括：将第一稀土金属盐、第二稀土金属盐溶于溶剂形成稀土金属盐溶液，之后调节所获稀土金属盐溶液的pH值为6～7，形成所述第一混合反应体系，并于90～150℃发生水热反应8～12h；

以及，向所获水热反应产物中加入插层剂并进行微波插层反应，制得所述稀土水滑石。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第一稀土金属盐与第二稀土金属盐的摩尔比为0.5～67∶100；

和/或，调节所述稀土金属盐溶液的pH值使用的碱性物质包括氨水、氢氧化钠、氢氧化钾中的任意一种或两种以上的组合；

和/或，所述溶剂包括硝酸溶液和/或硫酸溶液。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：将所述稀土水滑石超声分散于水中，再加入铂源超声分散，之后将所获混合液加热至60～100℃反应12～24h，制得所述稀土水滑石/氢氧化铂复合物；

优选的，所述稀土水滑石与铂源的质量比为1.0～10∶0.02～0.2；

优选的，所述铂源包括六水合氯铂酸钠和/或六水合氯铂酸钠。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于具体包括：

在还原性气氛中，将所述稀土水滑石/氢氧化铂复合物升温至500～1000℃，进行所述高温退火处理0.5～2h，之后将所获产物于稀酸溶液中浸泡处理，再经洗涤、干燥，获得类所述水滑石二维支撑的合金催化剂；

优选的，所述制备方法包括：以5～10℃/min的升温速率将所述稀土水滑石/氢氧化铂复合物升温至500～1000℃；优选的，所述还原性气氛包括氢气和惰性气体的混合气氛；优选的，所述还原性气氛中氢气的体积百分比为5～10％；优选的，所述稀酸溶液包括稀硝酸、稀硫酸、稀高氯酸中的任意一种或两种以上的组合。

7.由权利要求1-6中任一项所述方法制备的类水滑石二维支撑的合金催化剂，所述合金催化剂中铂元素的负载量为5～60wt％；

优选的，所述类水滑石二维支撑的合金催化剂中Pt合金均匀分布于稀土水滑石表面；

优选的，所述类水滑石二维支撑的合金催化剂中Pt合金的尺寸大小为4～6nm。

8.权利要求7所述类水滑石二维支撑的合金催化剂于电解水析氢反应中的用途。