019]实施例2
0.3145g硝酸银溶于18.5mL去离子水中得到溶液A，同时取0.37mL氨水加入55.5mL去离子水稀释得到溶液B。将一定量溶液缓慢加入到配置的溶液A中得到恰好透明的银氨溶液；
称取0.0lg炭黑和10mL乙二醇，超声10min~40min分散均勾得到混合溶液。再加入适量经步骤(1)制备得到的银氨溶液3.7mL到上述混合溶液中，再加入0.lmol/L~2mol/L氢氧化钠溶液，调节pH值为7~12。在90°C ~130°C油浴搅拌反应0.5h~3h。反应结束后，得到黑色悬浊液，得到炭黑负载的银纳米粒子，作为制备空心铂银纳米粒子的第一步；
置换反应的进行:在步骤(2)得到的黑色悬浊液中，加入46mL 0.0Olmol/L氯铂酸溶液加入去离子和5mL 0.4mol/L柠檬酸钠溶液，并在油浴中保持50°C -100°C，反应lh~4h。反应结束后得到溶液进行离心、洗涤并干燥，得到炭黑负载空心铂银合金纳米粒子，铂银合金比例为1:2。
[0020]实施例3
0.3145g硝酸银溶于18.5mL去离子水中得到溶液A，同时取0.37mL氨水加入55.5mL去离子水稀释得到溶液B。将一定量溶液缓慢加入到配置的溶液A中得到恰好透明的银氨溶液；
称取0.0lg炭黑和10mL乙二醇，超声10min~40min分散均勾得到混合溶液。再加入适量经步骤(1)制备得到的银氨溶液3.7mL到上述混合溶液中，再加入0.lmol/L~2mol/L氢氧化钠溶液，调节pH值为7~12。在90°C ~130°C油浴搅拌反应0.5h~3h。反应结束后，得到黑色悬浊液，得到炭黑负载的银纳米粒子，作为制备空心铂银纳米粒子的第一步；
置换反应的进行:在步骤(2)得到的黑色悬浊液中，加入23mL 0.0Olmol/L氯铂酸溶液加入去离子和5mL 0.4mol/L柠檬酸钠溶液，并在油浴中保持50°C -100°C，反应lh~4h。反应结束后得到溶液进行离心、洗涤并干燥，得到炭黑负载空心铂银合金纳米粒子，铂银合金比例为1:4。
[0021]将实施例1制备得到的产品进行表征分析，从图1为实施例1制备的炭黑载空心铂银纳米粒子复合催化剂的透射电子显微镜照片，内插图为实施例1制备炭黑载空心合金粒子的高倍透射电镜照片，空心合金粒子均勾的分散在碳载体的表面，粒径在5nm~15nm。从图2可以看出，催化剂的衍射峰在纯Ag和纯Pt之间，有一定的偏离，说明形成了铂银合金。从图3可以看出，所制备的空心铂银合金纳米粒子催化剂的起始氧还原电位与商业Pt/C (E-TEX)催化剂相当，且其电流密度高于商业催化剂，有更高的催化电流。
[0022]以上【具体实施方式】描述了本发明的基本原理和主要特征。本行业的技术人员应该了解，本发明的保护范围不受上述实施例的限制，任何不经过创造性劳动想到的变化或者替换，都应该涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种炭黑负载空心铀银合金纳米粒子复合催化剂，其特征在于，所述的催化剂为固体粉末并且负载的合金纳米粒子具有明显中空的结构，空心铂银合金纳米粒子的粒径为5-15nm，并且均勾分散在炭黑载体的表面，所述空心铀银合金纳米粒子与炭黑载体的质量比为1:2-3:1，铂银合金中铂与银质量比为2:1-1:4。2.根据权利要求1所述的复合催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤: (1)将氨水溶液缓慢逐滴加入到硝酸银溶液中，得到澄清的银氨溶液； (2)将炭黑加入溶剂，超声10min-40min分散均匀，再加入步骤(1)配制的银氨溶液，并调节pH值为7-12，得到黑色悬浊液； (3)将步骤(2)中得到的黑色悬浊液放入容器中，在油浴中90°C-130°C搅拌反应0.5h-3h，反应结束后得到炭黑负载的实心银纳米粒子，实心银纳米粒子作为制备空心铂银粒子的牺牲模板，进行下一步操作； (4)置换反应的进行:在步骤(3)得到的黑色悬浊液中，加入氯铂酸溶液和柠檬酸钠溶液，油浴中保持50°C _100°C，反应lh-4h，反应结束后得到的溶液进行离心、用去离子水和乙醇洗涤并干燥，得到炭黑负载空心铂银合金纳米粒子复合催化剂。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述炭黑为VulcanXC-72碳黑。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溶剂为乙二醇，采用氢氧化钠溶液调节pH值，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.lmol/L-1.5mol/L。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)得到的银纳米粒子粒径在2nm_10nmo6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，氯铂酸作为制备空心铂银纳米粒子的铂来源，其浓度为0.001mol/L-0.lmol/L，加入量为80mL-200mL。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)的柠檬酸钠溶液作为表面活性剂控制空心形貌的完整性，其浓度为0.lmol/L-lmol/L，加入量为lmL-lOmL。8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，铂银合金负载率为50-200%。9.权利要求1所述的复合催化剂在酸性或碱性介质中的氧还原反应中作为催化剂的应用。
【专利摘要】本发明涉及炭黑负载空心铂银合金纳米粒子复合催化剂，所述的催化剂为固体粉末并且负载的合金纳米粒子具有明显中空的结构，空心铂银合金纳米粒子的粒径为5-15nm，并且均匀分散在炭黑载体的表面，所述空心铂银合金纳米粒子与炭黑载体的质量比为1:2-3:1，铂银合金中铂与银质量比为2:1-1:4。该复合催化剂特有的中空结构可以大幅降低了金属铂的用量，降低催化剂制备的成本，同时中空的结构拥有更多的比表面积，催化活性优于实心的合金纳米粒子，提高了铂的耐久性以及催化性能。
【IPC分类】C25B11/08, C25B1/34, B01J23/50
【公开号】CN105363440
【申请号】CN201510852025
【发明人】刘景军, 王峰, 刘敏, 宋夜, 李志林, 吉静, 窦美玲, 刘海静, 覃事永, 王伟红, 康建忠
【申请人】北京化工大学, 蓝星(北京)化工机械有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月30日