【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种贵金属催化剂的制备方法及应用，尤其涉及一种pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法及应用。
技术介绍
1、化石能源的广泛应用不仅加剧了能源危机，而且还导致了世界范围的环境污染和全球变暖。因此，开发新的可再生能源转换和存储技术对于利用可再生能源实现未来的可持续性发展至关重要。锌-空气电池具有高比容量、绿色清洁、价格便宜以及性能稳定等优点而受到广泛关注，但空气阴极处氧还原反应和析氧反应的内在缓慢动力学是束缚锌空电池大规模商业化应用的重要瓶颈。目前，锌空电池中常用的阴极催化剂主要是以pt为主的贵金属催化剂。然而，贵金属pt的储量稀少、价格昂贵，且pt纳米粒子在催化过程中易发生团聚或迁移等现象，导致催化剂失活，从而降低稳定性。
2、研究表明，在贵金属pt中掺杂3d过渡金属形成合金催化剂，不仅能降低贵金属的用量，而且由于具有电子效应和协同效应等而表现出更优异的电催化性能。且与无序合金相比，有序的金属间化合物具有两个优点：(1)有序金属间化合物的每个晶体位置都被特定的原子占据，因此，金属间化合物可以控制调节结构、几何效应和电子效应；(2)有序金属间化合物中pt和3d过渡金属之间的生成焓更负，这种强烈的相互作用可以提供长程稳定性，避免催化剂失活。
3、目前，已报道的有序金属间化合物的合成策略是从无序到有序结构，但是贵金属pt和过渡金属前驱体的电极电势差异较大，两种金属很难同时被还原，而且不同金属的粒子大小也不相同，难以获得理想的具有单一均相有序结构的pt-3d过渡金属催化剂，所以合成方法比较复杂，涉及多
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种简便易行、可规模化生产的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法；
2、本专利技术的第二个目的是提供上述的方法制备的催化剂在氧还原反应和析氧反应中的应用。
3、技术方案：本专利技术所述的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将pt基化合物、过渡金属氰化物和碳载体溶于溶剂中，进行油浴加热，形成无机聚合物氰胶；
5、(2)将无机聚合物氰胶进行离心、洗涤、干燥后，在加热条件下通过还原性气体还原即得所述的pt基有序金属间化合物催化剂。
6、其中，步骤(1)中，所述油浴加热的温度为90～150℃，加热时间为2～12h；有利于形成氰胶。
7、其中，步骤(1)中，所述pt基化合物与过渡金属氰化物的摩尔比值为1:2～3:1。
8、其中，步骤(2)中，所述还原性气氛为氢气、氮气或氨气中的至少一种。
9、其中，步骤(2)中，所述还原温度为350～900℃，还原时间为1～6h；有利于形成金属间化合物。
10、其中，步骤(1)中，所述pt基化合物为k2ptcl4、h2ptcl6、pt(no3)2或pt(o2cch3)2中的至少一种。
11、其中，步骤(1)中，所述过渡金属氰化物为na4fe(cn)6、k3co(cn)6或k2ni(cn)4中的至少一种。
12、其中，步骤(1)中，所述碳载体为vulcan xc-72、碳纳米管或石墨烯中的至少一种。
13、上述的方法制得的pt基有序金属间化合物催化剂在氧还原反应和析氧反应中的应用。
14、专利技术原理：本专利技术为一种直接高温还原无机聚合物氰胶来制备pt基有序金属间化合物催化剂的方法，无机聚合物氰胶作为前驱体是由pt基化合物和过渡金属氰化物通过配位取代反应形成，把两个不同原子放到同一个分子中，使pt与过渡金属在原子水平层次上已实现均匀分布，自身固体属性可以抑制还原过程中生成的金属原子的迁移速率，有利于形成高度均一合金化结构的有序金属间化合物。具体的，本专利技术将合成策略从无序到有序改变为有序到有序，把pt和过渡金属两种不同原子放到同一个分子中，以无机聚合物氰胶为前驱体，在一定温度下通过还原性气体还原，然后离心、洗涤、干燥即可制备得到具有小粒径和高分散性的pt基有序金属间化合物催化剂。
15、有益效果：本专利技术与现有技术相比，取得如下显著效果：与传统的制备方法相比，本专利技术直接高温还原无机聚合物氰胶即可制得pt基有序金属间化合物催化剂，简单易行，便于操作，有利于规模化生产，制得的pt基有序金属间化合物催化剂粒径小且分散性好，具有高度有序的原子排列结构，对氧还原反应和析氧反应具有优异的电催化活性及稳定性，为锌空电池中有序高效催化剂的设计提供了新的策略。
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1.一种Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述油浴加热的温度为90～150℃，加热时间为2～12h。
3.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Pt基化合物与过渡金属氰化物的摩尔比值为1:2～3:1。
4.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原温度为350～900℃，还原时间为1～6h。
5.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原性气氛为氢气、氮气或氨气中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述Pt基化合物为K2PtCl4、H2PtCl6、Pt(NO3)2或Pt(O2CCH3)2中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其
8.根据权利要求1所述的Pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述碳载体为Vulcan XC-72、碳纳米管或石墨烯中的至少一种。
9.一种权利要求1-8任一项所述的方法制得的Pt基有序金属间化合物催化剂在氧还原反应和析氧反应中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述油浴加热的温度为90～150℃，加热时间为2～12h。
3.根据权利要求1所述的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述pt基化合物与过渡金属氰化物的摩尔比值为1:2～3:1。
4.根据权利要求1所述的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原温度为350～900℃，还原时间为1～6h。
5.根据权利要求1所述的pt基有序金属间化合物催化剂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述还原性气氛为氢气、氮气或氨气中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘祯圆，李顺，万金鑫，庄梦蝶，任鹏远，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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