[发明专利]一种三维载体、催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种催化剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

将N,N-二甲基甲酰胺、氯铂酸、氯化铜、抗坏血酸和十六烷基三甲基溴化铵进行混合，得到透明溶液；

将所述透明溶液和三维载体进行混合，后进行溶剂热反应，得到催化剂初品；

将所述催化剂初品进行Cu单质去除，得到催化剂；

所述透明溶液中所述氯铂酸的摩尔浓度为1mmol/L-5mmol/L，所述氯铂酸与所述氯化铜的摩尔比为1:1-1:3，所述抗坏血酸与所述氯铂酸的摩尔比为10:1-20:1，所述十六烷基三甲基溴化铵与所述氯铂酸的摩尔比为3:1-5:1；

所述氯铂酸中Pt的质量与所述三维载体的质量比为1:10-3:1；

所述三维载体的制备方法包括：

将碳纳米管和酸溶液进行混合预处理，以去除所述碳纳米管的杂质和增加所述碳纳米管表面含氧官能团浓度，得到预处理碳纳米管；

将所述预处理碳纳米管和聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液进行混合反应，得到功能化碳纳米管；

将所述功能化碳纳米管和氧化石墨烯进行水热反应，得到三维载体；

所述预处理碳纳米管和所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液的使用量的关系满足：每1mL的所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液混合1mg-3mg的所述预处理碳纳米管；所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液的质量浓度为3mg/mL-10mg/mL，所述功能化碳纳米管和所述氧化石墨烯的质量比为1:1-5:1。

2.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述酸溶液为HNO₃和H₂SO₄的混合酸溶液，所述混合酸溶液中，HNO₃和H₂SO₄的摩尔比为1:2-2:1，其中，HNO₃的摩尔浓度为5mol/L-10mol/L。

3.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管和所述酸溶液的使用量的关系满足：每1mL的所述酸溶液混合1mg-3mg的所述碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述溶剂热反应的温度为130-180℃，所述溶剂热反应的时间为6h-18h。

5.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述将所述催化剂初品进行Cu单质去除，得到催化剂，具体包括：

将所述催化剂初品和硫酸溶液进行混合，后进行离心、洗涤和干燥，得到催化剂；

其中，所述硫酸溶液的浓度为0.1mol/L-10mol/L，每2mg所述催化剂初品混合1mL-10mL所述硫酸溶液。

6.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯的质量浓度为0.5mg/mL-3mg/mL。

7.根据权利要求1所述的催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合预处理的时间为2h-6h；

所述混合反应的时间为2h-12h，所述混合反应的温度为20℃-50℃；

所述水热反应的温度为120℃-160℃，所述水热反应的时间为3h-12h。