一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂及其制备方法。以碳材料为载体，有机配体封端的纳米金铂双金属为活性中心，通过一步还原法制备纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂；所述碳材料为碳纳米管、石墨烯和碳黑中的一种或多种，所述封端剂为四羟甲基氯化磷、巯基琥珀酸和三苯基膦的一种或多种。纳米金铂双金属平均粒径为2.8 nm~3.2 nm，纳米金铂双金属负载量为10wt.%~15wt.%，金/铂摩尔比为0.5~1.7。本发明专利技术催化剂结构可控，反应条件温和，操作简单，成本低；制得的纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂与商用20wt.% Pt/C相比，具有更好的氧还原和析氧催化活性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂及其制备方法
本专利技术涉及氧反应催化领域，特别涉及一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂及其制备方法。
技术介绍
电动汽车领域的发展，对电池的能量密度有了更高的要求（＞300Wh/kg）。目前广泛使用的锂离子电池的理论能量密度低，仅为150-200Wh/kg，远不能满足电动汽车的续航要求。金属空气电池，如锌空气电池、镁空气电池、铝空气电池、锂空气电池等，能量密度高，能满足电动汽车的发展需求。金属空气电池正极涉及氧还原反应和析氧反应，但氧电极反应动力学迟缓，降低了金属空气电池的能量效率。采用催化剂可以提高氧电极反应动力学，目前商用铂碳催化剂（20wt.%Pt/C）对氧反应有较高的催化活性，但由于铂资源稀缺，因此催化剂价格高昂，导致金属空气电池成本增加。并且，铂在电池循环过程中可能溶解或者脱落，催化剂的稳定性较差，不利于电池在长期运行中保持较高的能量效率。因此，开发高催化活性、高稳定性、低成本的氧反应催化剂成为亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂，其特征在于纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂以碳材料为基体，有机配体为封端剂的纳米金铂双金属为活性中心的氧反应催化剂；/n所述碳材料为市售碳纳米管、石墨烯和碳黑中的一种或多种；/n所述封端剂为市售四羟甲基氯化磷、巯基琥珀酸和三苯基膦的一种或多种，其中四羟甲基氯化磷氧化生成三羟基氧化磷；/n纳米金铂双金属平均粒径为2.8 ~ 3.2 nm，纳米金铂双金属负载量为10wt.% ~15wt.%，金/铂摩尔比为0.5 ~ 1.7。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂，其特征在于纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂以碳材料为基体，有机配体为封端剂的纳米金铂双金属为活性中心的氧反应催化剂；
所述碳材料为市售碳纳米管、石墨烯和碳黑中的一种或多种；
所述封端剂为市售四羟甲基氯化磷、巯基琥珀酸和三苯基膦的一种或多种，其中四羟甲基氯化磷氧化生成三羟基氧化磷；
纳米金铂双金属平均粒径为2.8~3.2nm，纳米金铂双金属负载量为10wt.%~15wt.%，金/铂摩尔比为0.5~1.7。


2.根据权利要求1所述的纳米金铂双金属@碳材料氧反应催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：
（1）将40~80mg碳材料置于150mL锥形瓶中，加入100mL去离子水；
（2）将步骤（1）所得产物在60~95℃超级恒温水浴保温5分钟，随后，向瓶中加入0.5~1.5mL浓度为2.0×10-4~3.0×10-4mol/L的氯金酸和0...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗鲲，罗志虹，尹连琨，李德贵，向利，李富杰，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西;45