一种石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂及其制备方法

摘要

一种石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂及其制备方法，属于复合催化剂技术领域。铂钴合金纳米粒子的粒径为2～10nm，且均匀分散在石墨烯载体表面。制备方法通过对石墨烯进行简单的柠檬酸预处理，制备了石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂。该制备方法简单易行，可操作性强。制备得到的合金催化剂为固体粉末，纳米合金粒子均匀分散在石墨烯上，粒径为2～10nm。该催化剂对碱性介质或酸性介质中氧还原反应具有很高的电催化活性和稳定性，其性能优于商业Pt/C催化剂(E‑TEK)。

主权项

一种石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂的制备方法，铂钴合金纳米粒子的粒径为2～10nm，且均匀分散在石墨烯载体表面；其特征在于，包括以下步骤：(1)取石墨烯，加入柠檬酸和去离子水，混合均匀并干燥，然后在200～400℃下保温半个小时，最后随炉冷却得到预处理石墨烯粉末；(2)将氯铂酸乙二醇溶液和氯化钴水溶液混合均匀，再将经步骤(1)预处理的石墨烯粉末加入到上述混合溶液中，超声5min～40min，并用碱液调节溶液的pH为8～12，得到悬浊液；(3)将(2)中的悬浊液放入反应器中，在50～120℃搅拌情况下滴加NaBH₄水溶液进行还原反应，并在该温度下反应2～5h；反应结束后，得到黑色浆液；(4)将(3)所得的黑色浆液进行抽滤并用去离子水洗涤，干燥，得到石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂前驱体粉末；(5)将(4)所得的前驱体粉末放置于马弗炉中焙烧，以2～6℃/min的速率升至230℃，保温0.5～2h,然后随炉冷却，最后得到石墨烯负载铂钴合金纳米粒子复合催化剂粉末。