貴金屬催化劑的一種，一般金屬負(fù)載含量在0.5-20% [1]
鉑炭
鉑炭 [1]
產(chǎn)品名稱：鉑炭，鉑炭催化劑，Pt/C，鉑碳
外觀：黑色粉末
分子量：195.08
分子式：Pt/C
選擇性和活性高、壽命長，同體系可循環(huán)幾十次以上；用量小，是雷尼鎳的10%以下；可在低溫、低壓甚至常溫常壓下使反應(yīng)進(jìn)行?？苫厥仗峒冊偌庸?。
應(yīng)用范圍
烯烴、炔烴、肟、腈、酚、萘、吡啶、苯、醇、芳香族和脂肪族醛、硝基芳香族化合物，芳香腈、腙、胺、酮，芳香族雜環(huán)化合物、環(huán)戊烷等加氫；烴類、CO和NH3等氧化；環(huán)已烷、環(huán)已烯、環(huán)已醇、環(huán)已酮、烷烴、醇類等脫氫；氮氧化合物的還原等吡咯及其衍生物。
應(yīng)用領(lǐng)域
1.有機(jī)合成：去氫反應(yīng)，芳環(huán)加氫反應(yīng)，過氧化氫分解，氣體純化；
　　2.用于氫氣與氧氣的化合反應(yīng)，從氧氣、氬氣、氮?dú)?、二氧化碳、空氣、氦氣中提純氫氣?br /> 　　3.用于氧氣與四氯化碳的化合反應(yīng)，從氮?dú)庵刑峒冄鯕猓?br /> 　　4.用于烴類化合物與氧氣的化合反應(yīng)，從氧氣、氮?dú)狻⒍趸?、空氣、氦氣、氬氣中提純烴類化合物；
　　5.用于一氧化碳與氧氣的化合反應(yīng)，從二氧化碳、氮?dú)?、空氣中提純一氧化?br/>
鉑碳，又名鉑炭，鉑炭催化劑，Pt/C。屬于貴金屬催化劑，外觀是黑色粉末，分子量為195.08，分子式為Pt/C。鉑炭催化劑是將鉑負(fù)載到活性炭上的一種載體催化劑，屬于貴金屬催化劑中常用的一種。可用于制藥、電子等領(lǐng)域，應(yīng)用較為廣泛。鉑含量：0.5%~20%產(chǎn)地：美國、俄羅斯、中國。
高擔(dān)載量碳載鉑催化劑是目前質(zhì)子交換膜燃料電池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell, 簡稱PEMFC) 的關(guān)鍵材料之一, 實(shí)際應(yīng)用的燃料電池碳載鉑電催化劑, 鉑擔(dān)載量一般高達(dá)20% 以上, 較通常的化工用擔(dān)載型催化劑( 鉑擔(dān)載量低于5%) 的制備難度要大很多, 國內(nèi)目前尚處于研發(fā)階段, 未形成生產(chǎn)能力, 產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口。燃料電池碳載鉑催化劑中鉑納米顆粒粒度、粒度分布及雜質(zhì)含量對催化劑的電催化性能和運(yùn)行穩(wěn)定性有很大的影響。當(dāng)催化劑中金屬Pt 粒子的粒度在2 ～5nm、粒子粒度分布窄、在炭上分散均勻,催化劑中有害雜質(zhì)( 如Cl) 含量少時(shí), 催化劑具有較好的活性和穩(wěn)定性[1]。碳載鉑催化劑中Pt 金屬粒子的粒度、粒度分布及雜質(zhì)含量的控制是催化劑制備研究的難點(diǎn)和。

目前鉑碳催化劑的制備方法有以下幾種：沉淀轉(zhuǎn)化工藝[2]，化學(xué)還原法[2]，交替微波加熱法[3]。
沉淀轉(zhuǎn)化工藝制備碳載鉑催化劑方法：用自主開發(fā)的H2Pt(OH)6 沉淀轉(zhuǎn)化工藝制備了鉑擔(dān)載量為20% 的碳載鉑催化劑, 通過TEM、XRD、EDX、XPS 等技術(shù)和手段對催化劑的物理化學(xué)特征進(jìn)行了分析和表征, 并組裝PEMFC 單電池評價(jià)了催化劑的電化學(xué)性能。制備過程：制備所用的碳載體為美國Cabot 公司生產(chǎn)的Vulcan XC-72 型 碳 黑, H2Pt(OH)6 沉 淀轉(zhuǎn)化制備碳載鉑催化劑的一般過程是: 將載體碳黑均勻分散在溶劑中, 加入計(jì)量的羥基鉑酸鈉(Pt 與C 的投料質(zhì)量比為1 ∶4) , 超聲分散均勻后, 滴入沉淀劑HAC，使鉑以羥基鉑酸的形式沉積出來, 而后加入過量的甲酸鈉作為還原劑, 加熱升溫還原2h 后降至室溫, 過濾洗滌, 將制得的催化劑放入真空烘箱中80℃烘干備用。以該方法制得的鉑擔(dān)載量為20%( 質(zhì)量分?jǐn)?shù), 下同) 的碳載鉑催化劑記為Pt/C(Grinm) 。

化學(xué)還原法制備碳載鉑催化劑方法：化學(xué)還原法是一種經(jīng)典的制備催化劑的方法, 其制備方法非常簡單。缺點(diǎn)是制得的催化劑中分散性較差, 對多組分的復(fù)合催化劑, 各組分常會發(fā)生分布不均勻的問題。同時(shí), 制得的催化劑的粒子的平均粒徑比較大, 催化活性較低。盡管如此, 由于制備過程成本較低, 工藝簡單, 易于在實(shí)際的生產(chǎn)中得到應(yīng)用。因而, 對其制備工藝進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化, 以制備高分散性、具有較小的粒徑的催化劑仍舊具有實(shí)際意義。制備過程：將60mg Vulcan XC-活性碳、20mL三次蒸餾水、2mL 0.039mol/L的H2PtCl6 溶液混 合,超聲震蕩30min 后, 置于700℃水浴中, 攪拌、通高純氮?dú)?0min 以除去溶解的氧氣。然后緩緩滴加10mL 0.1mol/L 多 聚 甲 醛 和0.05mol/L Na2CO3 的混合溶液, 通高純N2 保護(hù)、冷凝回流、攪拌215h 以H2PtCl6 完全還原。趁熱抽濾, 用三次水洗滌到無Cl- 為止。85℃真空干燥20h, 即制得Pt/C 催化劑。以10mL 0.1mol/L 甲 醇 和0.05mol/L Na2CO3的混合溶液為還原劑用相同的步驟制得Pt/C 催化劑。用多聚甲醛還原得的催化劑標(biāo)記為Pt /C-P 催化劑, 用甲醇還原得的催化劑標(biāo)記為Pt/C-M 催化劑。ETEK 公司的Pt/C 催化劑標(biāo)記為Pt/C-E 催化劑，它們的理論含Pt 量都為20% ( 質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
微波介電加熱技術(shù)制備過程簡單、方便、快捷，可以利用微波介電加熱技術(shù)，間歇式加熱程序控制來制備Pt/C催化劑。使用該方法制備會發(fā)現(xiàn)該法制備的催化劑具有無氯、高比表面積、高分散性的特征，即使在負(fù)載量高達(dá)50%時(shí)，這一特征也沒有發(fā)生改變，解決了其他方法制備過程冗長，顆粒度不易控制等問題。制備方法是：將Vulcan XC-72碳黑在丙酮溶液中充分分散15min，在機(jī)械攪拌下。根據(jù)所需的負(fù)載量 ，緩慢滴加氯鉑酸的丙酮溶液，隨后繼續(xù)在超聲波作用下?lián)]發(fā)溶劑，直至干燥。在微波爐中，對上述樣品進(jìn)行短時(shí)5s加熱 ，反復(fù)進(jìn)行幾次，以除去樣品中殘留的丙酮 ，而后將其放于盛有100g碳黑的 500ml燒杯中（起到保溫作用），進(jìn)行加熱10s，停90s的間歇式加熱程序，反復(fù)進(jìn)行 6次，隨后，加入過量的0.5mol/L甲酸，在氬氣氣氛下，進(jìn)行加熱30s，停40s的加熱程序 ，進(jìn)行還原直至干燥，會得到40%Pt/C催化劑。
有機(jī)合成：去氫反應(yīng)，芳環(huán)加氫反應(yīng)，過氧化氫分解，氣體純化；
鉑碳用于氫氣與氧氣的化合反應(yīng)，從氧氣、氬氣、氮?dú)狻⒍趸?、空氣、氦氣中提純氫氣?鉑碳用于氧氣與四氯化碳的化合反應(yīng)，從氮?dú)庵刑峒冄鯕猓?br /> 鉑碳用于烴類化合物與氧氣的化合反應(yīng)，從氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、空氣、氦氣、氬氣中提純烴類化合物；
鉑碳用于一氧化碳與氧氣的化合反應(yīng)，從二氧化碳、氮?dú)?、空氣中提純一氧化碳?/p>