一种CuPd金属纳米催化剂及其制备方法、应用与流程

文档序号:12670756阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种CuPd金属纳米催化剂,其特征在于,所述CuPd金属纳米催化剂具有四足体结构。

2.根据权利要求1所述CuPd金属纳米催化剂,其特征在于,Cu、Pd的原子个数比为10~13:87~90;优选地,四足体结构中每个足的长度为40~50nm;优选地,所述CuPd金属纳米催化剂的粒径为100~120nm。

3.一种如权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,常温下,将四氯钯酸钠、氯化亚铜、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖加入癸胺和氮-氮二甲基甲酰胺的混合溶液中搅拌至溶解,接着水热反应,冷却至室温,清洗,真空干燥得到CuPd金属纳米催化剂。

4.根据权利要求3所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,四氯钯酸钠、氯化亚铜、聚乙烯吡咯烷酮和葡萄糖的重量比为7.8~9.8:2~4:280~320:240~260,癸胺和氮-氮二甲基甲酰胺的体积比为80~120:4800~5200,葡萄糖和癸胺的质量体积比(mg/μL)为240~260:80~120。

5.根据权利要求3或4所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,水热反应的温度为68~72℃,水热反应的时间为2~2.5h;优选地,真空干燥的温度为50~54℃。

6.根据权利要求3-5任一项所述CuPd金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,清洗的具体步骤如下:将冷却至室温的物料离心分离,将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤,然后继续进行离心分离,再将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤;优选地,离心分离的转速为12000~13000转/min,离心分离的时间为10~12min;优选地,极性溶剂为无水乙醇。

7.一种CuPd/C金属纳米催化剂,其特征在于,炭黑表面负载有如权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂。

8.一种如权利要求7所述CuPd/C金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,将权利要求1或2所述CuPd金属纳米催化剂加入无水乙醇中超声分散得到溶液A;将炭黑加入无水乙醇中超声分散得到溶液B;将溶液B常温持续搅拌,搅拌过程中将溶液A滴加入溶液B中,然后洗涤,干燥得到CuPd/C金属纳米催化剂。

9.根据权利要求8所述CuPd/C金属纳米催化剂的制备方法,其特征在于,溶液A中CuPd和无水乙醇的质量体积比(mg/mL)为0.8~1.2:0.8~1.2,溶液B中炭黑和无水乙醇的质量体积比(mg/mL)为0.8~1.2:0.8~1.2,溶液A和溶液B的体积比为0.8~1.2:3.5~4.5;优选地,超声分散的时间为1.5~2.5h;优选地,洗涤的具体操作如下:将滴加完成后的物料进行离心分离,将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤,然后继续进行离心分离,再将离心所得产物用极性溶剂进行超声洗涤;优选地,离心分离的转速为12000~14000转/min,离心分离的时间为14~16min;优选地,超声洗涤时间为1.5~2.5min;优选地,极性溶剂为无水乙醇;优选地,干燥温度为48~52℃,干燥时间为9~11h。

10.一种如权利要求7所述CuPd/C金属纳米催化剂在燃料电池阴极氧还原反应中应用。

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