[发明专利]铂基催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种铂基催化剂，其特征在于，该催化剂含有导电性载体和负载在所述导电性载体上的具有多层结构的金属活性组分层，其中，所述金属活性组分层至少包括两层，该两层各自包括铂和过渡金属，且该两层的外层的过渡金属的电负性比内层的过渡金属的电负性大。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其中，

所述催化剂抗CO毒化能力采用i-t计时电流法测定，通入CO前后电流的变化小于15％，优选为小于12％；

所述催化剂表面组成采用XPS测定，在结合能398eV附近不存在N1s能级谱峰。

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其中，所述金属活性组分层含有2-6层，每层各自包括铂和过渡金属，且相邻两层的外层的过渡金属的电负性比内层的过渡金属的电负性大；

优选所述金属活性组分层包括两层，以鲍林电负性为标度，内层所含过渡金属的电负性小于等于1.93，外层所含过渡金属的电负性大于2.17。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的催化剂，其中，

所述相邻的内层的过渡金属选自锰、铁、钴、镍、铜、锌、银和铼中的一种或多种；

所述相邻的外层的过渡金属选自钌、铑、钯、锇、铱和金中的一种或多种。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的催化剂，其中，以金属活性组分的摩尔份数计，相邻内层金属活性组分层的铂与过渡金属的摩尔份数比为1:0.2-6，相邻外层金属活性组分层的铂和过渡金属的摩尔分数比为1:0.005-0.25。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的催化剂，其中，以催化剂的质量份数计，所述催化剂包括5-75份金属活性组分和25-95份导电性载体。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的催化剂，其中，所述金属活性组分层还含有在所述内层外层之间的铂和过渡金属混合层、铂层、过渡金属层中的一种或多种。

8.一种铂基催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括：

(1)将铂的前驱体、内层过渡金属前驱体、导电性载体、小分子配位试剂和多元醇混合加热进行第一接触得到分散液；

(2)将外层过渡金属前驱体与步骤(1)所得分散液混合加热进行第二接触。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其中，

第一接触的温度比第二接触的温度高50-150℃，优选高80-110℃；

更优选，所述第一接触的温度为150-200℃，所述第二接触的温度为70-90℃；

更优选，第一接触的条件还包括：压力为0.1-1.2MPa，时间为4-72h；

第二接触的条件还包括：压力为0.08-0.15MPa，时间为2-24h；

更优选，第一接触的气氛氛围包括：空气、氧氩混合气、空气-一氧化碳混合气中的一种或多种；

第二接触的气氛氛围包括：氮气、氩气和氦气中的一种或多种。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其中，该方法还包括循环进行所述步骤(1)和步骤(2)，优选循环进行2-3次；更优选地，在所述步骤(2)前，该方法还包括：采用浸渍法、沉积法或镶镀法在所述催化剂的内层和外层之间形成铂和过渡金属混合层、铂层和过渡金属层中的一种或多种。