[0001] 本发明属于催化剂技术领域，具体地说，涉及一种SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂及其制备方法。

[0002] 铂催化剂（英文名称platinum catalyst）是一种以金属铂为主要活性组分制成的催化剂的总称。是化学、石油和化工反应过程经常采用的一种催化剂。具有催化活性高，选择性强，催化剂制作方便，使用量少的特点。载体对催化剂的性能有重要影响。合适的载体不仅可以承载催化活性成分，还可以提高催化剂的稳定性和活性。目前，大多数商业催化剂仍然以氧化铝、二氧化硅或碳作为载体，而这些材料都存在缺陷。氧化铝和二氧化硅的导热性差，化学稳定性差，在操作过程中会导致表面积减小和活性相的损失。碳作为载体时较差的抗氧化性阻碍了其在高温氧化反应中的应用，并且较高的微孔隙率使传质和扩散受到了限制。

[0003] SiC是近年来受关注程度较高的一种催化剂载体，其具有机械强度高、导热系数高、热膨胀系数小、热稳定性高和耐酸碱腐蚀等特点。SiC能够应对严苛的制备工艺和反应条件，并且可以通过控制合成路径定制SiC的结构及形态。SiC因其出色的耐高温、耐酸碱腐蚀性、抗氧化性、好的导热性能、以及具有普遍的可调表面积，使其成为许多催化转化中载体的理想选择，但现有SiC负载贵金属催化剂的生产方法较为繁琐，且生产成本较高，反应过程不可控，生产难度较高。

[0033] 下面结合实施例对本发明做详细说明。

[0034] 本发明实施例1的一种SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂的制备方法，包括如下步骤：

[0035] 制备基材，分别取1.75g白糖、1.75g NH4Cl与0.1g SiO2、0.1g Ni(NO3)3∙6H2O放置到研钵中进行研磨至混合均匀后，转移纸氧化铝坩埚中，坩埚用石墨纸作为衬底，并将研磨混合均匀后的混合物压实均匀分布在衬底上，随后加盖放置到管式炉中，并通入纯度高于99.9%的氩气构建氩气气氛进行高温煅烧，高温煅烧采用首先用10℃/min的升温速率升温至800℃，随后用5℃/min的升温速率继续升温至1350℃的方式升温，升温完成后煅烧保温
5h，煅烧完成后进行自然冷却，获得表明呈淡蓝色雾状或絮状的基材；该基材为碳化硅纳米线的初产物。

[0036] 制备纳米线，将基材转移到马弗炉中在空气气氛下进行中温煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧保温时间为3h，煅烧完成并冷却后后进行酸洗，酸洗具体包括，将中温煅烧后的基材转移到浓度为1 3mol/L的硝酸溶液中浸泡，浸泡4h，获得浸泡物A；将浸泡物A取出后用去~离子水进行洗涤，获得清洗样品；将清洗样品转移到浓度为1 3mol/L的氢氟酸溶液中浸泡，~
浸泡4h，获得浸泡物B；将浸泡物B取出后用去离子水进行洗涤后，获得碳化硅纳米线；该碳化硅纳米线的直径为100 400nm，长度为2 100μm。碳化硅纳米线经过酸洗处理后，结构不会~ ~
发生变化，即结构稳定，能够保证在后续负载Pt纳米粒子后所获得的催化剂性质稳定，不易发生变化。

[0037] 负载反应，将Pt(NH3)4(NO3)2溶解到去离子水中，配置成浓度为0.5~3mol/L反应溶液，将质量为0.5g碳化硅纳米线浸入10ml反应溶液中进行30分钟的超声分散，随后对混合液在常温下进行磁力搅拌使混合液发生负载反应，搅拌时间为30min，在搅拌开始时将浓度为0.53 mol/L的20ml赖氨酸溶液一起加入到混合液中，随后在所述磁力搅拌开始后的20min内将浓度为2 mol/L的10 ml NaBH4溶液逐步滴入，在所述NaBH4溶液加入完成后继续将浓度为0.3mol/L的10 ml HCl溶液加入到混合液中，搅拌速率为400 r/min，直至搅拌结束，得到悬浮液；此时悬浮液中，Pt经过还原反应后负载在碳化硅纳米线上。

[0038] 分离干燥，将悬浮液放置到离心机中进行离心，以12000r/min的转速离心5分钟，完成后去除上清液，将剩余的沉淀物进行干燥处理，干燥温度为60℃，干燥环境为真空，干燥时间为24h，获得SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂，其中负载的铂纳米粒子的颗粒粒径小于10nm。所得产物经过XRD检测获得如图1所示的XRD图谱，经过电镜扫描获得如图2所示的透射电镜图。

[0039] 本发明实施例2的一种SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂的制备方法，包括如下步骤：

[0040] 制备基材，分别取1.75g白糖、1.75g NH4Cl与0.1g SiO2放置到研钵中进行研磨至混合均匀后，转移纸氧化铝坩埚中，坩埚用石墨纸作为衬底，并将研磨混合均匀后的混合物压实，均匀分布在衬底上，随后加盖放置到管式炉中，并通入纯度高于99.9%的氩气构建氩气气氛进行高温煅烧，高温煅烧采用首先用10℃/min的升温速率升温至800℃，随后用5℃/min的升温速率继续升温至1300℃的方式升温，升温完成后煅烧保温8h，煅烧完成后进行自然冷却，获得表明呈淡蓝色雾状或絮状的基材。

[0041] 制备纳米线，将基材转移到马弗炉中在空气气氛下进行中温煅烧，煅烧温度为600℃，煅烧保温时间为3h，煅烧完成并冷却后后进行酸洗，酸洗具体包括，将中温煅烧后的基材转移到浓度为1 3mol/L的硝酸溶液中浸泡，浸泡4h，获得浸泡物A；将浸泡物A取出后用去~离子水进行洗涤，获得清洗样品；将清洗样品转移到浓度为1 3mol/L的氢氟酸溶液中浸泡，~
浸泡4h，获得浸泡物B；将浸泡物B取出后用去离子水进行洗涤后，获得碳化硅纳米线。

[0042] 负载反应，将Pt(NH3)4(NO3)2溶解到去离子水中，配置成浓度为0.5~3mol/L反应溶液，将质量为0.5g碳化硅纳米线浸入10ml反应溶液中进行30分钟的超声分散，随后对混合液在常温下进行磁力搅拌使混合液发生负载反应，搅拌时间为30min，在搅拌开始时将浓度为0.53 mol/L的20ml赖氨酸溶液一起加入到混合液中，随后在所述磁力搅拌开始后的20min内将浓度为2 mol/L的10 ml NaBH4溶液逐步滴入，在所述NaBH4溶液加入完成后继续将浓度为0.3mol/L的10 ml HCl溶液加入到混合液中，搅拌速率为400 r/min，直至搅拌结束，得到悬浮液。

[0043] 分离干燥，将悬浮液放置到离心机中进行离心，以12000r/min的离心转速离心5分钟，完成后去除上清液，将剩余的沉淀物进行干燥处理，干燥温度为60℃，干燥环境为真空，干燥时间为24h，获得SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂。

[0044] 本发明实施例3的一种SiC纳米线负载铂纳米粒子催化剂的制备方法，包括如下步骤：

[0045] 制备基材，分别取1.75g白糖、1.75g NH4Cl与0.2g SiO2、0.05g Ni(NO3)3∙6H2O放置到研钵中进行研磨至混合均匀后，转移纸氧化铝坩埚中，坩埚用石墨纸作为衬底，并将研磨混合均匀后的混合物压实均匀分布在衬底上，随后加盖放置到管式炉中，并通入纯度高于99.9%的氩气构建氩气气氛进行高温煅烧，高温煅烧采用首先用10℃/min的升温速率升温至1000℃，随后用5℃/min的升温速率继续升温至1400℃的方式升温，升温完成后煅烧保温
4h，煅烧完成后进行自然冷却，获得表明呈淡蓝色雾状或絮状的基材。

[0046] 制备纳米线，将基材转移到马弗炉中在空气气氛下进行中温煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧保温时间为3h，煅烧完成并冷却后进行酸洗，酸洗具体包括，将中温煅烧后的基材转移到浓度为1 3mol/L的硝酸溶液中浸泡，浸泡4h，获得浸泡物A；将浸泡物A取出后用去离~子水进行洗涤，获得清洗样品；将清洗样品转移到浓度为1 3mol/L的氢氟酸溶液中浸泡，浸~
泡4h，获得浸泡物B；将浸泡物B取出后用去离子水进行洗涤后，获得碳化硅纳米线。

[0047] 负载反应，将Pt(NH3)4(NO3)2溶解到去离子水中，配置成浓度为0.5~3mol/L反应溶液，将质量为0.5g碳化硅纳米线浸入20ml反应溶液中进行30分钟的超声分散，随后对混合液在常温下进行磁力搅拌使混合液发生负载反应，搅拌时间为60min，在搅拌开始时将浓度为0.53 mol/L的15ml赖氨酸溶液一起加入到混合液中，随后在所述磁力搅拌开始后的20min内将浓度为2 mol/L的15 ml NaBH4溶液逐步滴入，在所述NaBH4溶液加入完成后继续将浓度为0.3mol/L的20 ml HCl溶液加入到混合液中，搅拌速率为400 r/min，直至搅拌结束，得到悬浮液。

[0048] 分离干燥，将悬浮液放置到离心机中进行离心，以12000r/min的转速离心5分钟，完成后去除上清液，将剩余的沉淀物进行干燥处理，干燥温度为60℃，干燥环境为真空，干燥时间为24h，获得SiC纳米线负载的铂纳米粒子催化剂。

[0049] 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。