一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂及其制备方法，其中，所述方法包括：在pH值2

【技术实现步骤摘要】
一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金催化剂材料
，具体涉及一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]现有的对甲醇分子的电化学氧化所使用的催化剂是基于铂碲组分的合金催化剂，其具有较强的催化作用，且催化稳定性也很高。但是，在制备基于铂碲合金纳米催化剂时，存在参与反应的碲在空气中极易被氧化，不利于后续的加瓦尼取代反应，且所获得的合金结构形貌较单一，性质难调控。
[0003]目前，市面上缺少一种对甲醇分子的电化学氧化有强催化作用，且容易制备的合金催化剂。
[0004]因此，现有技术还有待于进一步的提升。

技术实现思路

[0005]针对上述存在的问题，本专利技术旨在提供一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂及其制备方法，旨在解决现有缺少能够对甲醇分子的电化学氧化具有强催化作用，且制备方法简单的合金催化剂。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
[0007]一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，包括：
[0008]将铂源、碲源、季铵盐以及钯纳米立方体分散在水中，得到混合溶液；
[0009]向所述混合溶液中加入还原剂，在预定条件下反应，得到钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂。
[0010]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述混合溶液的pH为2
‑
4。
[0011]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述季铵盐选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化吡啶、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种。
[0012]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述还原剂选自抗坏血酸、柠檬酸钠盐、没食子酸、咖啡酸中的一种或多种。
[0013]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述预定条件包括：水浴加热40
‑
70℃，加热时间为1
‑
12h。
[0014]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述铂源选自氯铂酸、氯铂酸钾、乙酰丙酮铂或氯亚铂酸钾中的任一种。
[0015]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述碲源选自亚碲酸钠、二氧化锑、碲酸、二苯基二碲化物、亚碲酸钾和四氯化碲中的一种或多种。
[0016]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其中，所述还原剂
与所述铂源、碲源的摩尔比为10:1:1。
[0017]一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂，其中，所述钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂采用上述所述的制备方法制备得到。
[0018]可选地，所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂，其中，所述钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂为面心立方结构。
[0019]有益效果：本专利技术所提供的一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，该方法采用钯立方体为模板，在碲源的作用下，采用铂源刻蚀钯立方体，得到钯铂碲合金立方体结构的催化剂，该催化剂对甲醇电化学氧化有很强的催化作用，在制备的过程中未使用有机试剂作为溶剂，对环境友好，且制备工艺简单。所获得的催化剂具有空心立方结构，从而具有更强的量子效应和更高的催化活性。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例提供的一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法流程示意图。
[0021]图2是本专利技术实施例提供的具有空心结构的钯铂碲合金立方体催化剂的合成示意图。
[0022]图3是本专利技术实施例提供的具有空心结构的钯铂碲合金立方体催化剂的投射电子显微镜表征和元素分析图。
[0023]图4是具有空心结构的钯铂碲合金立方体催化剂、Pd@Pt核
‑
壳结构催化剂和铂碳催化剂对甲醇氧化的循环伏安曲线。
具体实施方式
[0024]下面结合具体实施例和附图对本专利技术作进一步的具体详细描述，但本专利技术的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。
[0025]除非另有说明，否则本文使用的技术和科学术语具有本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。作为本专利技术中的其它未特别注明的原材料、试剂均指本领域内通常使用的原材料和试剂。
[0026]请参考图1，如图所示，本专利技术所提供的一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，所述方法包括：
[0027]S10、将铂源、碲源、季铵盐以及钯纳米立方体分散在水中，得到混合溶液。
[0028]具体来说，结合图2，所述铂源主要用于在反应过程中提供铂(Pt)，可以用作铂源的材料包括但不限于氯铂酸、氯铂酸钾、乙酰丙酮铂或氯亚铂酸钾等。所述碲(Te)源主要用于在反应过程中提供Te，可以作用碲源的材料包括但不限于亚碲酸钠、二氧化锑、碲酸、二苯基二碲化物、亚碲酸钾、四氯化碲。
[0029]所述季铵盐包括但不限于十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)、十六烷基三甲基氯化吡啶(CPC)、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)，钯纳米立方体，即金属钯为立方体状，如可以是正方体、长方体。通过添加季铵盐可以防止纳米粒子聚集，调节催化剂结构。
[0030]需要说明的是，所述混合溶液的获得可以是，将铂源、碲源、季铵盐、钯纳米立方体
加入到水中，经搅拌后混合得到，也可以是，铂源的水溶液、碲源的水溶液、季铵盐水溶液以及钯纳米立方体水溶液进行混合得到。当所述铂源、碲源、季铵盐以及钯纳米立方体均为水溶液时，所述铂源的加入量为0.1
‑
100μmol，如0.1μmol至1μmol，1μmol至5μmol，5μmol至10μmol，10μmol至20μmol，20μmol至30μmol，30μmol至40μmol，40μmol至50μmol，50μmol至60μmol，60μmol至70μmol，70μmol至80μmol，80μmol至90μmol，90μmol至100μmol。
[0031]所述碲源的加入量为0.1
‑
100μmol，如0.1μmol至1μmol，1μmol至5μmol，5μmol至10μmol，10μmol至20μmol，20μmol至30μmol，30μmol至40μmol，40μmol至50μmol，50μmol至60μmol，60μmol至70μmol，70μmol至80μmol，80μmol至90μmol，90μmol至100μmol。
[0032]所述季铵盐的加入量为1mmol至10mmol，10mmol至100mmol，100mmol至300mmol，300mmol至500mmol，500mmol至700mmol，700mmol至900mmol，900mmol至1000mmol。
[0033]所述钯纳米立方体的加入量为0.1μg至1μg，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，包括：将铂源、碲源、季铵盐以及钯纳米立方体分散在水中，得到混合溶液；向所述混合溶液中加入还原剂，在预定条件下反应，得到钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂。2.根据权利要求1所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述混合溶液的pH为2
‑
4。3.根据权利要求1所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述季铵盐选自十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化吡啶、聚乙烯基吡咯烷酮中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述还原剂选自抗坏血酸、柠檬酸钠盐、没食子酸、咖啡酸中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的钯铂碲空心立方体合金纳米催化剂的制备方法，其特征在于，所述预定条件包括：水浴加热40
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【专利技术属性】
技术研发人员：张玲，施裕和，周慧文，韩京龙，王鸿程，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：