[发明专利]花状催化剂、其制备方法及其应用

权利要求书

1.一种花状催化剂，其特征在于，它的粒径为100～1000nm，由表面氧化的海绵状AlTi合金作为载体，质量担载量为2～30%的花状铂粒子为活性中心。

2.根据权利要求1所述的花状催化剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括依次进行的以下步骤：

S1.AlTi合金载体的制备：

取海绵状AlTi合金浸泡在酸性溶液中，得AlTi合金载体；

S2.Pt/AlTi中间体的制备

以AlTi合金载体为工作电极，Pt丝或Pt片为辅助电极，Ag-AgCl为参比电极，含有铂金属前驱体和定向生长剂的高氯酸溶液为电解液，经电化学沉积后，得Pt/AlTi中间体；

S3.花状催化剂的制备

将Pt/AlTi中间体进行加热，使AlTi合金形成表面氧化层，得Pt/Al₂O₃/AlTi催化剂，即为所述花状催化剂。

3.根据权利要求2所述的花状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述海绵状AlTi合金由3D打印法制得，金属铝和金属钛的质量比为10:1～10；

所述浸泡，时间为1h-24h，浸泡过程中伴随着搅拌；

所述酸性溶液为盐酸和硫酸中的至少一种，盐酸浓度为0.5～5mol/L，硫酸浓度为0.5～5mol/L。

4.根据权利要求2所述的花状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述铂金属前驱体为氯铂酸、乙酰丙酮铂和氯铂酸铵中的至少一种；

所述定向生长剂为阴离子为SO₃^2-、 HSO₃^-或H₂PO₂^-的盐中的至少一种，或为氨水；

所述电解液中铂金属前驱体浓度为0.01～2.0mol/L，定向生长剂浓度为0.01～0.1mol/L，高氯酸浓度为0.05～0.2mol/L；

所述电化学沉积法包括循环伏安法、恒电位沉积法、恒电流沉积法或脉冲沉积法。

5.根据权利要求4所述的花状催化剂的制备方法，其特征在于，所述循环伏安法，电位为-0.1～0.2V；

所述恒电位沉积法，电位为-0.1V；

所述恒电流沉积法，电流为0.01~0.5mA/cm²；

所述脉冲沉积法，以0V,0.05s；-0.1V,0.05s为一个循环，循环20次。

6.根据权利要求2～5中任一项所述的花状催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述加热是在空气或体积分数为10～100%的氧气中进行的，温度为60～250℃，时间为0.2～12h。

7.根据权利要求1所述的花状催化剂的应用，其特征在于，所述花状催化剂用于电催化分解水制氢气。