申请/专利权人：中国科学院青岛生物能源与过程研究所

申请日：2021-07-12

公开（公告）日：2024-04-26

公开（公告）号：CN115155554B

主分类号：B01J21/18

分类号：B01J21/18;B01J35/30;B01J35/50;B01J35/60;B01J35/33;B01J35/45;B01J35/34;B01J37/00;B01J37/02;B01J37/08;H01M4/92

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.26#授权;2022.10.28#实质审查的生效;2022.10.11#公开

摘要：本发明属于电化学领域，具体涉及一种放射状孔道的纳米中空介孔碳球负载高分散铂纳米颗粒催化剂及制备方法。该技术方案包括以原位生成的氧化硅原生粒子为模板，在无表面活性剂的情况下采用一锅法合成单分散的纳米中空介孔碳球；用强氧化性溶液对碳球进行改性；铂‑纳米中空介孔碳球催化剂的制备。本发明制备的中空介孔碳空心球具有放射状介孔外壳、可接触的内部空间、高表面积和高强度，对其改性引入丰富的含氧官能团，在负载铂颗粒方面可以解决铂分散差、利用率低、粒径分布广、易脱落等问题。

主权项：1.一种纳米中空介孔碳球负载铂纳米颗粒催化剂的制备方法，其特征在于，以原位生成的氧化硅原生粒子为模板，在无表面活性剂的情况下采用一锅法合成单分散的纳米中空介孔碳球；而后经强氧化性溶液对其进行改性；改性后活性成分负载在该碳球上，即得活性成分-纳米中空介孔碳球催化剂；所述纳米中空介孔碳球为有机硅烷偶联剂在碱性物质的催化作用下原位水解生成氧化硅内核和原生颗粒，之后氧化硅原生颗粒与加入的高分子聚合单体聚合交联生长后的低聚物共同凝聚到氧化硅内核颗粒上，形成核-壳结构，而后经处理得纳米中空介孔碳球；具体制备步骤如下：（1）放射状孔道的纳米中空介孔碳球的制备：在醇和水的混合溶液中，有机硅烷偶联剂在碱性物质的催化作用下原位水解生成氧化硅内核和原生颗粒，之后氧化硅原生颗粒与加入的高分子聚合单体聚合交联生长后的低聚物共同凝聚到氧化硅内核颗粒上，形成核-壳结构，再将所得核-壳结构颗粒经洗涤、碳化、可控去除氧化硅纳米颗粒后可得纳米中空介孔碳球；（2）纳米中空介孔碳球的表面改性：将步骤（1）中的纳米中空介孔碳球与强氧化性溶液混合，进行回流、洗涤、烘干后得到改性的纳米中空介孔碳球；（3）铂-纳米中空介孔碳球催化剂的制备：将步骤（2）中改性的纳米中空介孔碳球超声分散在有机溶剂和水的混合溶液中，然后加入铂盐搅拌均匀分散于上述混合溶液中，再将其置于油浴中，在惰性气氛的保护下，回流，降至室温后将产物过滤、洗涤、烘干即可得催化剂。

全文数据：

权利要求：

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