一种多孔铂的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111235422A(43)申请公布日2020.06.05(21)申请号202010124266.2(22)申请日2020.02.27(71)申请人山东大学地址250061山东省济南市历下区经十路17923号(72)发明人冯金奎安永灵田园(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张晓鹏(51)Int.Cl.C22C3/00(2006.01)C22C1/08(2006.01)B01J23/42(2006.01)B01J35/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种多孔铂的制备方法及其应用(57)摘要本发明具体涉及一种多孔铂的制备方法及其应用。本发明提供的制备方法包括以下步骤：将金属铂和低熔沸点的金属放入真空炉中，保持真空条件，在低温下加热一定时间，后升高温度并持续真空，即可得到多孔铂。本发明中，铂合金的冶炼和多孔铂的制备是一体化的，不需要中间过程，在同一设备上即可完成，这样既可以降低成本，并且也可以避免金属的氧化，提高铂的纯度；通过调控温度和时间可以改变多孔铂的孔隙率，制备出孔径分布均匀、大小可控、孔率高，从而满足不同领域的需求；高温蒸发出的低熔沸点元素可以被回收利用，从而避免浪费污染，并且提高材料的利用。CN111235422ACN111235422A权利要求书1/1页1.一种多孔铂的制备方法，其特征在于，所述制备包括以下步骤：将金属铂与第二金属置于真空环境中，低温加热使其成为铂合金，升温至高温条件使第二金属汽化得到多孔铂。2.如权利要求1所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述第二金属为低熔沸点的金属材料，其熔点与金属铂接近，而沸点显著低于金属铂为优选。3.如权利要求2所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述第二金属为铁、铬、锰、铝、镁、锂、钠、钾、铜、锌、锡、钴、镍、锑、镉、铋、银、钛中的一种或两种以上的混合物。4.如权利要求1所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述金属铂与第二金属质量比为5:1～1:10。5.如权利要求1所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述低温为1400～1900℃；或所述低温加热时间为0.1～10h。6.如权利要求1所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述高温为2000～4000℃；或所述高温加热时间为0.1～5h。7.如权利要求1所述多孔铂的制备方法，其特征在于，所述真空条件为真空度等于或小于10Pa。8.权利要求1-7任一项所述多孔铂的制备方法所得到的多孔铂材料。9.权利要求8所述多孔铂材料在催化剂领域的应用。10.如权利要求9所述多孔铂材料在催化剂领域的应用，其特征在于，所述催化剂包括电化学催化剂。2CN111235422A说明书1/3页一种多孔铂的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明属于铂催化剂制备领域，具体涉及一种多孔铂的制备方法、该方法制备得到的多孔铂材料、及在催化剂领域的应用。背景技术[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。[0003]铂基催化剂具有有益的催化性能，在能源、工程、工业生产中有广泛的应用。例如：燃料电池的催化、汽车尾气的净化、电解水制氢等。[0004]近年来，铂基催化剂的研究重点集中在提高其有效利用率，降低使用量以降低成本，包括控制微观形貌，制备纳米孔、纳米片、纳米花等形貌的铂基材料。多孔材料具有独特的物理化学性质(大的比表面、均匀的孔径分布、完整的孔道结构等)，因此具有高的活性暴露面等，具有独特的催化性能。但是，由于制备过程复杂，制备过程中常常用到危险的化学试剂，限制了多孔铂催化剂的应用，因此，开发一种简易的多孔铂的制备方法尤为关键。发明内容[0005]专利CN105018770B中提供了一种多孔金属材料的制备方法及应用，在真空环境中，使合金中的低熔沸点金属挥发造孔，本发明针对该方案进一步提供了一种多孔铂的制备方法，将前驱体的制备与多孔铂的制备一体化，可以大幅度地降低成本；通过将低熔沸点金属与铂在真空环境中低温加热成为合金状态，升温使所述低熔沸点金属挥发得到多孔铂。该方案不需要加入化学试剂，绿色环保；通过改变前驱体中合金的组分以及真空温度和时间来调控多孔铂的孔隙率。[0006]针对上述研究背景，本发明提供以下技术方案：[0007]本发明第一方面，提供一种多孔铂的制备方法，所述制备包括以下步骤：将金属铂与第二金属置于真空环境中，低温加热使其成为铂合金，升温至高温条件使第二金属汽化得到多孔铂。[0008]所述第二金属为低熔沸点的金属材料，其熔点与金属铂接近，而沸点显著低于金属铂为优选。[0009]进一步的，所述第二金属为铁、