CN115367817B - 一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法 - Google Patents

一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及催化剂制备领域，本发明公开了一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法，硝酸铂溶液的制备方包括：使海绵铂和王水反应生成六氯铂酸溶液；加热持续赶硝并蒸发，获得低酸度氯铂酸溶液；滴加硝酸银加热回流，过滤，得到硝酸铂溶液。本发明可在温和条件下简单高效地制备高纯度的硝酸铂溶液，适于工业化量产。催化剂的制备方法包括：先对Ti3AlC2进行剥离获得Ti3C2剥离液，然后再通过一系列改性处理获得膨胀改性Ti3C2，最后以膨胀改性Ti3C2为载体负载Pt，获得Pt‑Ti3C2非均相催化剂。该催化剂在甲酸制氢中具有出色的催化活性。

Description

一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法
技术领域
本发明涉及催化剂制备领域，尤其涉及一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法。
背景技术
贵金属铂所制备的盐类是重要的工业催化剂，在汽车工业、电子工业以及环保领域里有着不可替代的作用。铂盐溶液作为铂催化剂的前驱体，在我国有着巨大的市场，并已经产生许多重要的作用。
硝酸铂作为一种具有创新作用的铂催化剂前驱体，在汽车尾气处理、许多化工产品生产上有着独特高效的用处，有着很大的市场前景。但是硝酸铂产品却普遍存在一些问题，比如：铂溶液酸度过高、铂的水解性能不达标、铂含量范围不够精确等等。因此，寻找一种可以量产且反应条件温和的硝酸铂制备方法，是十分有意义的。浙江微通催化新材料有限公司的专利(申请号为202111265228.X)报道采用将氯铂酸转化为氯亚铂酸再沉淀溶于硝酸的方法。该方法反应步骤多且复杂，不利于保持产率和大规模放大，且氯离子不易去除完全。成都光明派特贵金属有限公司的专利(申请号201710622557.2)报道了一种反应过程中生成水合二氧化铂后溶于硝酸制得硝酸铂的方法，但是该方法需经过多个反应中间体，且水合二氧化铂易脱水形成难溶于硝酸的物质，降低了产率。江西省君鑫贵金属科技材料有限公司的专利(申请号201910100935.X)报道了利用羟基铂中间体来制备硝酸铂，但是该中间步骤用到离心，降低了工业大规模应用的可行性。无锡威孚环保催化剂有限公司的专利(申请号202110918033.4)采用了相类似的方法来制备硝酸铂，但其所得羟铂酸需在浓硝酸且≥100℃才能溶解，条件苛刻不利于产品的生产。
综上，现有的硝酸铂制备工艺存在着各自的缺陷，因此有必要开发出一种简单高效、反应条件温和、杂质少以及适于工业化量产的硝酸铂制备工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硝酸铂溶液、甲酸制氢非均相催化剂的制备方法。第一方面，本发明可在较为温和的条件下、简单高效地制备得到杂质少的高纯度硝酸铂溶液，相较于现有技术，该方法更适于工业化量产。第二方面，本发明利用膨胀改性Ti3C2负载硝酸铂，经煅烧，还原后可得到在甲酸制氢反应中具有高催化活性的Pt-Ti3C2非均相催化剂。
本发明的具体技术方案为：
第一方面，本发明提供了一种硝酸铂溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)在反应器中加入1重量份海绵铂和10-20重量份王水，在95-100℃下搅拌反应，生成六氯铂酸溶液。
(2)将所得溶液温度保持在95-98℃持续赶硝并使水分和多余盐酸成分缓慢蒸发，直溶液至pH＝2-4后降温，获得低酸度氯铂酸溶液。
本发明人在研究中发现，步骤(2)中的蒸发速率非常关键，若蒸发过快，容易导致局部过热，极易造成氯铂酸分解沉淀。因此，本发明严格限定95-98℃下缓慢蒸发水分和多余盐酸成分，从而能够获得低酸度氯铂酸溶液并定量测定酸度。此外，本发明将pH控制在2-4的原因是我们发现该酸度范围主要为氯铂酸的酸度，从而有利于后续定量沉淀操作的精准控制，实现高纯度硝酸铂的获得。
(3)定量滴加6-7重量份浓度为20-30wt％的硝酸银溶液，85-95℃加热回流反应，期间多次取样检测银离子和氯离子残余浓度，结束反应，获得含有氯化银沉淀的硝酸铂溶液，反应过程如下所示：
(4)将沉淀过滤，得到硝酸铂溶液。
本发明方法可在较为温和的条件下、简单高效地制备硝酸铂溶液，相较于现有技术，该方法更适于工业化量产。并且由于杂质含量少，水解性能好，在直接作为催化剂使用或以其为原料制备催化剂中，铂含量容易精确控制。
作为优选，步骤(1)中，所述搅拌反应的时间为0.5-4h。
作为优选，步骤(3)中，所述硝酸银溶液的滴加速率为0.05-0.15重量份/分钟。
作为优选，步骤(3)中，所述加热回流的时间为4-20h。
作为优选，步骤(3)中，银离子的含量要求为Ag/Pt≤500ppm/g，氯离子的含量要求为Cl/Pt≤100ppm/g。
作为优选，步骤(4)中，对所得滤液进行蒸发浓缩或者加硝酸实现对硝酸铂溶液成品酸度的调节。
第二方面，本发明提供了一种用于甲酸制氢反应的Pt-Ti3C2非均相催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(A)改性Ti3C2剥离液的制备：先向反应器中添加LiF和盐酸溶液并搅拌至LiF完全溶解，再分批次加入Ti3AlC2，所述LiF、盐酸溶液和Ti3AlC2的质量比为(1.3-1.5)∶(40-60)∶1；然后在50-60℃的搅拌条件下进行刻蚀反应；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后再将其超声分散于水中，获得Ti3C2剥离液，添加聚二甲基二烯丙基氯化铵，Ti3C2与聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1∶(0.8-1.2)，加热至40-50℃搅拌反应，反应结束后离心处理，立即将所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于水中，获得改性Ti3C2剥离液。
(B)膨胀改性Ti3C2的制备：向所述改性Ti3C2剥离液中添加5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，使改性Ti3C2和5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的质量比为1∶(1.5-2.5)；然后静置，过滤，取湿润沉淀，获得吸附有5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的改性Ti3C2，将湿润沉淀散开后置于紫外光照射的环境中，干燥，粉碎，获得膨胀改性Ti3C2。
(C)将所述膨胀改性Ti3C2浸渍于硝酸铂溶液中，浸渍后取出干燥，煅烧，还原气氛下还原处理，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
Ti3AlC2是一类具有密度低、模量高、导电导热性好以及抗高温氧化性强等优点的新型材料。该材料属于三元层状化合物，具体结构为Ti3C2层和Al原子层交替叠加。其中，Ti3C2层和Al原子层之间的结合较弱。本发明利用其这一特性，在步骤(A)中采用LiF、盐酸对Ti3AlC2进行处理，刻蚀去除层状结构中的Al原子层，从而获得剥离的多层Ti3C2，即改性Ti3C2，该改性Ti3C2具有多层结构，比表面积大，吸附性好，可作为理想的催化剂载体应用。但是我们在研究中发现，剥离后的多层Ti3C2容易因聚集效应而发生堆叠，即片层的层间距缩小，若作为催化剂载体，活性金属离子在溶液中进行难以有效进入层间而成功负载，并且即使成功负载，在催化反应时也会因暴露不充分而导致催化活性较低。
为此，本发明先选用聚二甲基二烯丙基氯化铵对Ti3C2进行改性处理，聚二甲基二烯丙基氯化铵带强正电荷且水溶性好，能够扩散进入Ti3C2层间而被吸附；然后在步骤(B)中，向改性Ti3C2剥离液中进一步添加过量的带负电荷的5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠，在静电作用下5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠被吸附进入Ti3C2层间，由于5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠带有光敏性的叠氮基团，因此将所得沉淀在紫外光下照射后，能够在层间产生氮气，在氮气逃逸的过程中将片层撑开，起到膨胀的效果，从而大幅增大片层间距，不仅有利于后续铂离子进入层间实现负载，而且在催化过程中活性点位也得到充分暴露，催化活性更好。此外，在催化反应中Ti3C2可与Pt产生相互作用，可作为Pt的辅助成分而提高催化活性。经测试，本发明最终获得的Pt-Ti3C2非均相催化剂在甲酸制氢反应中出色的催化活性。
作为优选，步骤(A)中，所述盐酸溶液的浓度为10-20wt％；所述刻蚀反应的时间为20-30h；所述搅拌反应的时间为1-3h。
作为优选，步骤(B)中，所述静置的时间为2-4h；所述紫外光照射的时间为10-20min。
作为优选，步骤(C)中，所述膨胀改性Ti3C2与硝酸铂溶液的质量比为1∶10-1∶20；硝酸铂溶液的浓度为10-20wt％；浸渍时间为1-3h；煅烧温度为700-900℃，煅烧时间4-8h；还原处理条件为：在含3-7％氢气的氮气氛围下，180-220℃还原12-24h。与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
(1)本发明提供的硝酸铂溶液制备方法可在较为温和的条件下、简单高效地制备硝酸铂溶液，相较于现有技术，该方法更适于工业化量产。并且由于杂质含量少，水解性能好，在直接作为催化剂使用或以其为原料制备催化剂中，铂含量容易精确控制。
(2)本发明先对Ti3AlC2进行剥离获得Ti3C2剥离液，然后再通过一系列改性处理获得膨胀改性Ti3C2，最后以该膨胀改性Ti3C2为载体负载Pt，获得Pt-Ti3C2非均相催化剂催化剂。该催化剂在甲酸制氢反应中具有出色的催化活性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
总实施例
一种硝酸铂溶液的制备方法，包括以下步骤：
(1)在反应器中加入1重量份海绵铂和10-20重量份王水，在95-100℃下搅拌反应0.5-4h，生成六氯铂酸溶液。
(2)将所得溶液温度保持在95-98℃持续赶硝并使水分和多余盐酸成分缓慢蒸发，直溶液至pH＝2-4后降温，获得低酸度氯铂酸溶液。
(3)以0.05-0.15重量份/分钟的滴加速率定量滴加6-7重量份浓度为20-30wt％的硝酸银溶液，85-95℃加热回流反应4-20h，期间多次取样检测银离子和氯离子残余浓度，直至银离子含量低于Ag/Pt≤500ppm/g、氯离子浓度低于Cl/Pt≤100ppm/g后结束反应，获得含有氯化银沉淀的硝酸铂溶液。
(4)将沉淀过滤，得到硝酸铂溶液。作为优选，可对所得滤液进行蒸发浓缩或者加硝酸实现对硝酸铂溶液成品酸度的调节。
一种用于甲酸制氢反应的Pt-Ti3C2非均相催化剂的制备方法，包括以下步骤：
(A)改性Ti3C2剥离液的制备：先向反应器中添加LiF和盐酸溶液(10-20wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次加入Ti3AlC2，所述LiF、盐酸溶液和Ti3AlC2的质量比为(1.3-1.5)∶(40-60)∶1；然后在50-60℃的搅拌条件下进行刻蚀反应20-30h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后再将其超声分散于水中，获得Ti3C2剥离液，添加聚二甲基二烯丙基氯化铵，Ti3C2与聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1∶(0.8-1.2)，加热至40-50℃搅拌反应1-3h，反应结束后离心处理，立即将所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于水中，获得改性Ti3C2剥离液。
(B)膨胀改性Ti3C2的制备：向所述改性Ti3C2剥离液中添加5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，使改性Ti3C2和5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的质量比为1∶(1.5-2.5)；然后静置2-4h，过滤，取湿润沉淀，获得吸附有5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的改性Ti3C2，将湿润沉淀置于紫外光照射的环境中10-20min，干燥，粉碎，获得膨胀改性Ti3C2。
(C)将所述膨胀改性Ti3C2浸渍于硝酸铂溶液(浓度为10-20wt％)中(膨胀改性Ti3C2与硝酸铂溶液的质量比为1∶10-1∶20)，浸渍1-3h后取出干燥，700-900℃煅烧4-8h，氢气/氮气(5％氢气)混合氛围下，180-220℃还原12-24小时)，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
硝酸铂制备例
实施例1
在反应釜中，加入铂粉195g(1.00mol)和2000g王水，水浴升温至100℃，搅拌下缓缓溶解铂粉，保温反应2小时。反应完后，铂粉完全溶解，在98℃下保温蒸发赶硝，直至溶液pH＝3。降温后，反应液中有大量红色氯铂酸晶体沉淀产生。一并收集沉淀及反应液。将该沉淀与反应液一并放入反应釜中，常温下以62克/分钟的滴速滴加硝酸银溶于水配成的水溶液(1105g硝酸银，30wt％浓度)，90℃水浴加热回流，红色沉淀迅速溶解，形成黄棕色氯化银沉淀，反应保持4小时，银离子含量低于Ag/Pt≤500ppm/g、氯离子浓度低于C1/Pt≤100ppm/g，过滤沉淀，得到硝酸铂溶液，收率99％，纯度为99％。
实施例2
在反应釜中，加入铂粉195g(1.00mol)和1950g王水，水浴升温至100℃，搅拌下缓缓溶解铂粉，保温反应2小时。反应完后，铂粉完全溶解，在98℃下保温蒸发赶硝，直至pH＝3。降温后，反应液中有大量红色沉淀产生。一并收集沉淀及反应液。将该沉淀及反应液一并放入反应釜中，常温下以常温下以74克/分钟的滴速滴加硝酸银溶于水配成的水溶液(1105g硝酸银，25wt％浓度)，90℃水浴加热回流，红色沉淀迅速溶解，形成黄棕色氯化银沉淀，反应保持4小时，银离子含量低于Ag/Pt≤500ppm/g、氯离子浓度低于Cl/Pt≤100ppm/g，过滤沉淀，得到硝酸铂溶液，收率99％，纯度为99％。
实施例3
在反应釜中，加入铂粉1950g(10.00mol)和30000g王水，水浴升温至100℃，搅拌下缓缓溶解铂粉，保温反应4小时。反应完后，铂粉完全溶解，在98℃下保温蒸发赶硝，直至pH＝3。降温后，反应液中有大量红色沉淀产生。一并收集沉淀及反应液。将该沉淀及反应液一并放入反应釜中，常温下以93克/分钟的滴速滴加硝酸银溶于水配成的水溶液(1105g硝酸银，20wt％浓度)，90℃水浴加热回流，红色沉淀迅速溶解，形成黄棕色氯化银沉淀，反应保持8小时，银离子含量低于Ag/Pt≤500ppm/g、氯离子浓度低于Cl/Pt≤100ppm/g，过滤沉淀，得到硝酸铂溶液，收率99％，纯度为99％。
催化剂制备例
实施例4
(A)先向反应釜中添加1400g LiF和5000g盐酸溶液(15wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3AlC2；然后加热55℃下加热搅拌进行刻蚀反应24h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后称取500g再将其超声分散于10L水中，获得Ti3C2剥离液，添加与沉淀等质量的聚二甲基二烯丙基氯化铵，加热至45℃搅拌反应2h，反应结束后离心处理，立即称取500g所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于10L水中，获得改性Ti3C2剥离液。
(B)向改性Ti3C2剥离液中添加1000g 5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，然后静置3h，过滤，取湿润沉淀，将湿润沉淀置于紫外光照射箱中15min，干燥，粉碎，过200目，获得膨胀改性Ti3C2。
(C)称取10g膨胀改性Ti3C2浸渍于150g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为13wt％)中，浸渍2h后取出干燥，800℃煅烧6h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原18小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
对比例1(与实施例4的区别在于没有对Ti3C2进行改性)
(A)先向反应釜中添加1400g LiF和5000g盐酸溶液(15wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3AlC2；然后加热55℃下加热搅拌进行刻蚀反应24h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，干燥，粉碎，过200目，获得Ti3C2。
(B)称取10g Ti3C2浸渍于130g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为13wt％)中，浸渍2h后取出干燥，800℃煅烧6h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原18小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
实施例5
(A)先向反应釜中添加1300g LiF和4000g盐酸溶液(10wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3AlC2；然后加热50℃下加热搅拌进行刻蚀反应30h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后称取500g再将其超声分散于10L水中，获得Ti3C2剥离液，添加与沉淀等质量的聚二甲基二烯丙基氯化铵，加热至40℃搅拌反应3h，反应结束后离心处理，立即称取500g所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于10L水中，获得改性Ti3C2剥离液。
(B)向改性Ti3C2剥离液中添加800g 5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，然后静置2h，过滤，取湿润沉淀，将湿润沉淀置于紫外光照射箱中10min，干燥，粉碎，过200目，获得膨胀改性Ti3C2。
(C)称取10g膨胀改性Ti3C2浸渍于130g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为15wt％)中，浸渍1h后取出干燥，900℃煅烧4h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原20小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
对比例2(与实施例5的区别在于没有对Ti3C2进行改性)
(A)先向反应釜中添加1300g LiF和4000g盐酸溶液(10wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3A1C2；然后加热50℃下加热搅拌进行刻蚀反应30h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，干燥，粉碎，过200目，获得Ti3C2。
(B)称取10g Ti3C2浸渍于130g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为15wt％)中，浸渍1h后取出干燥，900℃煅烧4h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原20小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
实施例6
(A)先向反应釜中添加1500g LiF和6000g盐酸溶液(20wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3AlC2；然后加热60℃下加热搅拌进行刻蚀反应20h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后称取500g再将其超声分散于10L水中，获得Ti3C2剥离液，添加与沉淀等质量的聚二甲基二烯丙基氯化铵，加热至50℃搅拌反应2h，反应结束后离心处理，立即称取500g所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于10L水中，获得改性Ti3C2剥离液。
(B)向改性Ti3C2剥离液中添加1200g 5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，然后静置4h，过滤，取湿润沉淀，将湿润沉淀置于紫外光照射箱中20min，干燥，粉碎，过200目，获得膨胀改性Ti3C2。
(C)称取10g膨胀改性Ti3C2浸渍于150g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为13wt％)中，浸渍3h后取出干燥，700℃煅烧8h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原20小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
对比例3(与实施例6的区别在于没有对Ti3C2进行改性)
(A)先向反应釜中添加1500g LiF和6000g盐酸溶液(20wt％)并搅拌至LiF完全溶解，再分批次缓慢加入总量为1000g的Ti3AlC2；然后加热60℃下加热搅拌进行刻蚀反应20h；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，干燥，粉碎，获得Ti3C2。
(B)称取10g Ti3C2浸渍于150g实施例3的硝酸铂溶液(调整浓度为13wt％)中，浸渍3h后取出干燥，700℃煅烧8h，在氢气(5％)/氮气(95％)氛围下，200℃还原20小时，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
催化剂性能测试试验条件：称取甲酸4.6克(0.1mol)，称取甲酸钠61.2克(0.9mol)，加水60克，搅拌均匀，升温至95℃，加入催化剂0.658克(1wt％)，反应即刻开始，并记录数据。
上表为实施例4-6以及对比例1-3所得催化剂在甲酸制氢反应中的数据，由TOF/h-1对比可以看出，各实施例相较于其对应的对比例，在制氢效率上具有明显优势，其主要原因在于各对比例中Ti3C2未进行膨胀改性，导致Pt无法充分渗透进入其层间而实现负载，进而导致催化活性较低。
本发明中所用原料、设备，若无特别说明，均为本领域的常用原料、设备；本发明中所用方法，若无特别说明，均为本领域的常规方法。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种硝酸铂溶液的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）在反应器中加入1重量份海绵铂和10-20重量份王水，在95-100℃下搅拌反应，生成六氯铂酸溶液；
（2）将所得溶液温度保持在95-98℃持续赶硝并使水分和多余盐酸成分缓慢蒸发，直溶液至pH=2-4后降温，获得低酸度氯铂酸溶液；
（3）定量滴加6-7重量份浓度为20-30wt%的硝酸银溶液，85-95℃加热回流反应，期间多次取样检测银离子和氯离子残余浓度，反应结束，获得含有氯化银沉淀的硝酸铂溶液；
（4）将沉淀过滤，得到硝酸铂溶液。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述搅拌反应的时间为0.5-4h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述硝酸银溶液的滴加速率为0.05-0.15重量份/分钟。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述加热回流的时间为4-20h。
5. 如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，银离子的含量要求为Ag/Pt≤500 ppm/g，氯离子的含量要求为Cl/Pt≤100 ppm/g。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（4）中，对所得滤液进行蒸发浓缩或者加硝酸实现对硝酸铂溶液成品酸度的调节。
7.一种用于甲酸制氢反应的Pt-Ti3C2非均相催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（A）改性Ti3C2剥离液的制备：先向反应器中添加LiF和盐酸溶液并搅拌至LiF完全溶解，再分批次加入Ti3AlC2，所述LiF、盐酸溶液和Ti3AlC2的质量比为（1.3-1.5）:（40-60）:1；然后在50-60℃的搅拌条件下进行刻蚀反应；反应结束后离心处理，将所得沉淀Ti3C2水洗至中性，然后再将其超声分散于水中，获得Ti3C2剥离液，添加聚二甲基二烯丙基氯化铵，Ti3C2与聚二甲基二烯丙基氯化铵的质量比为1:（0.8-1.2），加热至40-50℃搅拌反应，反应结束后离心处理，立即将所得沉淀改性Ti3C2重新超声分散于水中，获得改性Ti3C2剥离液；
（B）膨胀改性Ti3C2的制备：向所述改性Ti3C2剥离液中添加5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠并搅拌均匀，使改性Ti3C2和5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的质量比为1:（1.5-2.5）；然后静置，过滤，取湿润沉淀，获得吸附有5-叠氮-2-甲酰基苯磺酸钠的改性Ti3C2，将湿润沉淀散开后置于紫外光照射的环境中，干燥，粉碎，获得膨胀改性Ti3C2；
（C）将所述膨胀改性Ti3C2浸渍于权利要求1-6之一所述制备方法获得的硝酸铂溶液中，浸渍后取出干燥，煅烧，在还原气氛下还原处理，得到Pt-Ti3C2非均相催化剂。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（A）中，
所述盐酸溶液的浓度为10-20wt%；
所述刻蚀反应的时间为20-30h；
所述搅拌反应的时间为1-3h。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（B）中，
所述静置的时间为2-4h；
所述紫外光照射的时间为10-20min。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：步骤（C）中，
所述膨胀改性Ti3C2与硝酸铂溶液的质量比为1:10-1:20；
硝酸铂溶液的浓度为10-20 wt%；
浸渍时间为1-3h；
煅烧温度为700-900℃，煅烧时间4-8h；
还原处理条件为：在含3-7%氢气的氮气氛围下，180-220℃还原12-24h。
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