CN117174922B - Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂、其制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电催化材料的技术领域，具体涉及一种Pd@Pt宽棱核‑壳纳米正四面体催化剂、其制备方法及应用，制备方法步骤如下：将钯源、表面活性剂和还原剂超声混合均匀，然后加入辅助剂，超声混合均匀，最后加入铂源，超声混合均匀；将得到的混合液在一定温度下密封反应；反应结束后，冷却至室温，对反应产物进行分离、洗涤、干燥，即可得。本发明制备的催化剂的电催化性能优异且具有很好的稳定性。以Pd单晶为核，在反应过程中大部分的Pt沉积在Pd的四面体颗粒的面的表面，Pd四面体的棱上只有少量的Pt沉积，暴露出百分百的Pt（111）晶面，这对于后续研究Pt（111）晶面的ORR活性提供了一种有效的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电催化材料的技术领域，具体涉及一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂、其制备方法及应用。
背景技术
随着新能源产业的加速发展，质子交换膜燃料电池（PEMFC）因在能量转换和环境保护方面表现出突出的潜力而受到广泛关注。然而，PEMFC的商业化仍受到阴极氧还原反应（ORR）动力学限制的阻碍，这对PEMFC的效率和经济性至关重要。到目前为止，Pt仍然被认为是阴极氧还原最活跃的电催化。但是铂在自然界中的含量较少，这成为限制大规模商业化生产的关键因素。因此，近几年的研究集中于提高催化剂的活性和稳定性，同时降低铂负载量，这也是氢燃料电池汽车产业亟待解决的一个核心问题。
针对Pt的价格高昂的问题，在不损失ORR活性的情况下尽量减少Pt的载量，目前已经报道了许多催化剂开发方法。一种有前途的方法是在非贵金属或贵金属基底上沉积薄Pt覆盖层，以形成Pt表层，从而形成核-壳结构。核-壳结构不仅会保留核层元素的物理化学性能，而且还具有外包覆层的金属特性，可以增强核-壳纳米催化剂的ORR活性，从而提高Pt原子的使用效率。此外，催化剂的催化活性也受米粒子分散性的影响。提高纳米粒子的分散性，会得到更多的催化活性位点，进而可以提高催化剂的催化活性和原子利用率。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，通过一步法合成核-壳结构纳米四面体，纳米四面体的电催化性能优异且具有很好的稳定性，符合工业发展的需要。
本发明的目的之二在于提供一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂，电催化性能优异且具有很好的稳定性，具有更高的活性和循环性。
本发明的目的之三在于提供一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的应用。
本发明实现目的之一所采用的方案是：一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将钯源、表面活性剂和还原剂超声混合均匀，然后加入辅助剂，超声混合均匀，最后加入铂源，超声混合均匀；
步骤2：将步骤1得到的混合液在一定温度下密封反应；
步骤3：反应结束后，冷却至室温，对反应产物进行分离、洗涤、干燥，即可得到核-壳结构的四面体Pd@Pt纳米催化剂。
优选地，所述步骤1中，钯源为乙酰丙酮钯，铂源为乙酰丙酮铂，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种，还原剂为N,N-二甲基甲酰胺或乙二醇，辅助剂为甲醛水溶液或Na2C2O4。
优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为50000~60000。
优选地，所述步骤1中，铂源、钯源、表面活性剂的摩尔比为1.00~1.50:2.65～3.50:0.24～0.28。
优选地，每10 mL 还原剂加2.0×10-5～3.0×10-5摩尔乙酰丙酮铂，当辅助剂为甲醛水溶液时，所述甲醛水溶液的质量浓度为37%～40%，每100 uL甲醛水溶液中加2.0×10-5～3.0×10-5摩尔乙酰丙酮铂，当辅助剂为Na2C2O4时，铂源与Na2C2O4的摩尔比为1：2.9～3.1。
优选地，所述步骤1中，超声过程均在40~60℃下进行。
优选地，所述步骤1中，第一次超声混合的时间为5～15min，第二次超声混合的时间为10～20min，第三次超声混合的时间为3～10min。超声功率为80-100w。
优选地，所述步骤2中，反应温度为160～200℃，反应时间为7～13 h。
更为优选的，反应时间为8-12h。
本发明实现目的之二所采用的方案是：一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂，采用所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法制得。
本发明实现目的之三所采用的方案是：一种所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的应用，将所述Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂应用于燃料电池负极材料。
本发明的制备方法中，Pd源为乙酰丙酮钯；Pt源为乙酰丙酮铂；还原剂和溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或乙二醇；辅助表面活性剂和还原剂为甲醛水溶液或Na2C2O4；甲醛水溶液在反应过程中会吸附在（111）晶面上，会诱导催化剂形成四面体结构，Na2C2O4也有相同的性质，但是使用甲醛水溶液的效果优于Na2C2O4的效果好，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵的任意一种；对于PVP，它作为弱还原剂，诱导动态控制合成，并且PVP的分子量大，可以避免催化剂团聚在一起。
本发明中，通过一步法合成核-壳结构纳米四面体，纳米四面体的电催化性能优异且具有很好的稳定性，符合工业发展的需要。
本发明具有以下优点和有益效果：
1. 本发明提供一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂制备方法，制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的电催化性能优异且具有很好的稳定性。
2. 本发明的制备方法以Pd单晶为核，在反应过程中大部分的Pt沉积在Pd的四面体颗粒的面的表面，Pd四面体的棱上只有少量的Pt沉积，进而形成这种Pd@Pt宽棱核-壳纳米四面体结构。
3. 本发明的制备方法一步法合成得到Pd@Pt宽棱核-壳正四面体结构，制备方法简单，重复性好，反应效率高，可大规模商业生产。
4. 本发明的制备方法所制得的Pd@Pt核-壳结构纳米四面体具有很好的单分散性不仅提高了燃料电池催化剂的利用率，而且极大地提高了催化剂的催化性能。
5. 本发明的制备方法中，先让Pd源和甲醛在超声过程中先进行预反应，让甲醛可以更好的控制Pd四面体的生成，并且甲醛可以诱导Pt沉积在Pd的（111）晶面上，从而使Pt更好的沉积在Pd的（111）晶面上。Pt催化剂在（111）晶面与氧的结合较弱，所以Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体具有更好的催化性能。
6. 本发明的制备方法所制得的Pd@Pt核-壳结构纳米四面体暴露出百分百的Pt（111）晶面，这对于后续研究Pt（111）晶面的ORR活性提供了一种有效的方法。
附图说明
图1为实施例1制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的高分辨透射电镜（HRTEM）图以及能量色散谱（EDS）图；
图2为实施例1中不同分辨倍数下的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图和三维重构图；其中a为10万倍分辨率，b为三维重建图， c为8万倍率、d为5万倍分辨率；
图3为实施例2中不同阶段实际测试样品的透射电镜（TEM）图，其中a为反应4h的TEM图，其中b为反应10h的TEM图，其中c为反应15h的TEM图;
图4为实施例3中不同甲醛水溶液量的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，其中a为50uL，b为100uL，c为150uL；
图5为实施例4中不同PVP量的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，其中a为250mg，b为300mg，c为350mg；
图6为实施例5中对原料进行不同预处理方法的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，其中a和b为将全部原料一起超声，c和d为按照实施例1超声顺序超声；
图7所示为应用例中线性扫描伏安(LSV)图；
图8所示为应用例中质量活性(MA)和比活性(SA)图；
图9所示为应用例中Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体循环50000圈后的线性扫描伏安(LSV)图。
具体实施方式
为更好的理解本发明，下面的实施例是对本发明的进一步说明，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
本发明的主要目的是提供一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂制备方法，制备的催化剂中核-壳结构不仅会保留核中元素的物理化学性能，而且还具有外包覆层的金属特性，可以增强核-壳纳米催化剂的ORR活性，进而可以减少Pt的使用。（111）晶面具有比其他晶面更好的催化活性，分散性高的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂，会得到更多的催化活性位点，从而可以提高催化剂的催化活性和利用率，使得催化剂具有更高的催化活性。
具体地，本发明的制备方法包括以下步骤：
Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的制备：首先将0.016～0.022g的乙酰丙酮钯，0.280～0.320g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及7～13 mL的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声5～15 min，然后加入80～120uL的甲醛水溶液，超声10～20min，最后加入0.008～0.012g的乙酰丙酮铂，超声3～10min，（超声阶段均在40~60℃水中进行），得到澄清的混合溶液。然后将其转入到水热釜内衬中，在160～200℃下保持6～15h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
其中，表面活性剂还可以替换为十六烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种，还原剂还可替换为乙二醇，辅助还原剂还可替换为Na2C2O4。
实施例1
一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂制备方法，具体步骤如下：
（1）首先将0.020g的乙酰丙酮钯，0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及10ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声10min，然后加入100 uL的甲醛水溶液，超声15min，最后加入0.010g的乙酰丙酮铂，超声5min，（超声阶段均在50℃水中进行），得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
图1为实施例1制备所得的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的高分辨透射电镜图以及能量色散谱（EDS）图。从图中可以明显看出Pd处于纳米四面体催化剂的核部分，Pt则是覆盖在Pd四面体的表面上，形成了Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体结构。
图2为在不同分辨倍数下的Pd@Pt纳米四面体的TEM图和三维重构图，其中a为10万倍分辨率，b为三维重建图， c为8万倍率、d为5万倍分辨率，从图中可以观察到Pd@Pt纳米四面体具有良好的分散性，纳米四面体的尺寸在20纳米。在高倍数下看到的单个Pd@Pt纳米四面体可以明显的看到四面体的棱向下凹陷。说明Pt只有少量沉积在Pd的四面体棱上，大量的Pt沉积在Pd四面体的（111）晶面上。
实施例2：不同反应时间所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体
为了探究反应不同时间对于Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体形貌的影响，以达到最理想的制备条件，本发明的进行了如下的实验：
组21（1）首先将0.020g的乙酰丙酮钯，0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及10 ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声10 min，然后加入100 uL的甲醛水溶液，超声15 min，最后加入0.010g的乙酰丙酮铂，超声5min，（超声阶段均在50℃水中进行），得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
组22：与组21步骤及条件相同，仅仅将反应时间改为4h。
组23：与组21步骤及条件相同，仅仅将反应时间改为15h。
图3为不同反应时间阶段所制备的样品TEM图，其中a为反应4h，此时Pt的沉积还没有结束，可以清楚的看见Pd四面体的棱没有向下凹陷，说明Pt还没有全部沉积在Pd的四面体表面；随着反应时间的增加，Pt越来越多的沉积在Pd的四面体表面，b为反应10h时的TEM图，可以看到此时b中的样品形成了均匀的纳米四面体，c为反应15h，可以看到Pd@Pt纳米四面体表面形成小颗粒。
出现以上现象的原因在于：随着反应时间的延长，Pt沉积在Pd的四面体表面，可以看到Pd@Pt纳米四面体的棱逐渐向下凹陷，这说明Pt随着时间的延长，在Pd四面体的表面上沉积的层数变多，但是随着反应时间越来越长，Pt会在Pd@Pt纳米四面体表面团聚成Pt颗粒，说明反应时间不宜过长。
从以上反应可以看出当反应时间为8-12h时，均能得到均匀的纳米四面体。
实施例3：不同甲醛水溶液量所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体
为了探究反应不同甲醛水溶液量对于Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体形貌的影响，以达到最理想的制备条件，本发明的进行了如下的实验：
组31（1）首先将0.020g的乙酰丙酮钯，0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及10 ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声10 min，然后加入100 uL的甲醛水溶液，超声15 min，最后加入0.010g的乙酰丙酮铂，超声5min，（超声阶段均在50℃水中进行），得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10 h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
组32：与组31步骤及条件相同，仅仅将甲醛水溶液的量改为50uL。
组33：与组31步骤及条件相同，仅仅将甲醛水溶液的量改为150uL。
图4为不同甲醛水溶液量所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，甲醛在反应中作为还原剂和吸附剂，a是甲醛量为50uL，甲醛可以吸附在（111）晶面上，当甲醛量较少时，产生的四面体数量较少，随着甲醛量变多时，当为100uL时，可以在b中可以看到形成了大量的四面体且无颗粒产生，随着甲醛量变多的时候，从c（甲醛水溶液的量为150uL）中可以看出，四面体表面形成许多颗粒，附着在四面体的表面上，因为甲醛具有还原性，甲醛的量过多，会加快pt的还原速率，当还原速率加快时，那么就会使Pt聚集在一起形成Pt颗粒。当甲醛控制在100uL时，形成了Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体，且分布均匀。
实施例4：不同聚乙烯吡咯烷酮量所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体
为了探究反应不同聚乙烯吡咯烷酮量对于Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体形貌的影响，以达到最理想的制备条件，本发明的进行了如下的实验：
组41（1）首先将0.020g的乙酰丙酮钯，0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及10 ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声10 min，然后加入100 uL的甲醛水溶液，超声15min，最后加入0.010g的乙酰丙酮铂，超声5min，（超声均在50℃水中进行），得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10 h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
组42：与组41步骤及条件相同，仅仅将聚乙烯吡咯烷酮的量改为0.250g。
组43：与组41步骤及条件相同，仅仅将聚乙烯吡咯烷酮的量改为0.350g。
图5为不同聚乙烯吡咯烷酮（PVP）量所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体TEM图，聚乙烯吡咯烷酮在反应中作为表面活性剂，a为PVP的量为0.250g，可以看到产物发生团聚，当表面活性剂的用量增加时，产物的分散性逐渐变好，b为PVP的量为0.300g，可以看到产物分散性良好且形成的四面体也规则，但是随着PVP的量增加，产物表面会出现小颗粒，PVP具有还原性，PVP的量过多，会加快pt的还原速率，当还原速率过高时，会使Pt聚集在一起形成pt颗粒。c为PVP的量为0.350g，可以看到四面体表面出现了很多的小颗粒，以上可知，当PVP的量为0.300g时，产物形貌规则且分散性良好。
实施例5：对原料进行不同预处理方法所制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体
为了探究原料进行不同预处理方法对于Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体形貌的影响，以达到最理想的制备条件，本发明的进行了如下的实验：
组51（1）将0.020g的乙酰丙酮钯、0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）、10 ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、100 uL的甲醛水溶液、0.010g的乙酰丙酮铂混合在20ml的透明玻璃瓶中，超声30min，（超声阶段均在50℃水中进行）得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10 h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
组52（1）首先将0.020g的乙酰丙酮钯，0.300g聚乙烯吡咯烷酮（PVP）以及10 ml的N,N-二甲基甲酰胺（DMF）混合在20ml的透明玻璃瓶中，先超声10 min，然后加入100 uL的甲醛水溶液，超声15min，最后加入0.010g的乙酰丙酮铂，超声5min，（超声阶段均在50℃水中进行）得到澄清的混合溶液。
（2）将步骤（1）的澄清溶液转入到水热釜内衬中，在180 ℃下保持10 h，将得到的产物通过离心分离收集，并用无水乙醇溶剂洗涤2～3次，最后室温干燥，得到Pd@Pt纳米四面体；备用于之后的表征测试。
图6为实施例5对原料进行不同预处理方法的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，其中a为将全部原料一起超声后制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，b为按照实施例1超声顺序超声制备的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的TEM图，从a和b可以知道将原料一起超声得到的催化剂中Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的占比较少，从c和d中可以知道，在超声过程中甲醛可以与Pd进行预反应，在反应过程中甲醛先控制Pd四面体的形成，然后Pt在沉积到Pd的四面体(111)面上。将原料按照实施例1顺序进行超声预处理得到的产物更加均匀比例更多。可以知道对样品进行分批超声预处理对于实验是至关重要的。
应用例
本发明将实施例1制得的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体样品的ORR催化性能与商业铂碳（PtC）催化剂进行了比较。在进行电化学测试之前，首先将所制备的催化剂加载到商业碳载体（XC-72R）上以获得良好的分散性，加载量均控制在20 wt%。并且制备成墨水滴涂在工作电极的表面用于之后的测试。随后以50 mV s-1的扫描速率，在0.03～1.1 V的电位范围内对催化剂进行线性循环伏安（CV）表征。通过对测试的数据进一步处理就可以得到每种催化剂的质量活性（MA）以及面积比活性（SA）。最后在O2饱和的0.1 M HClO4电解液中，进行线性扫描伏安(LSV)测试，扫描范围以及速率分别为0.2～1.2 V和10 mV s-1，旋转速率为1600 rpm。稳定性测试：通过在O2饱和的0.1M HClO4溶液中以100mV/s施加0.6和1.1V之间的线性电势扫描来测试催化剂的电催化耐久性。所有测试均在室温下进行。
各催化剂的性能数据，具体如下表1所示。
表1不同催化剂的性能测试结果
从表1以及图7-9可知，图7的LSV可知，Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体在0.92V（vs.RHE），相比于商业PtC有着更正的半波电位（商业PtC为0.83 V（vs.RHE）），性能更好；图8为各催化剂的MA以及SA，其中Pd@Pt核-壳结构纳米四面体有着最高的MA以及SA，分别是商业PtC的32倍以及27倍。通过上述分析可知，本发明Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体有着更好的催化性能，半波电位在0.92V，MA可达6.9 A/mgpt，SA可达7.1 mA/cm2，其中Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂性能最好。图9为Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体在50000次电势扫描循环，从图9可知Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体的半波电势仅出现4 mV的负移，可知催化剂具有良好的稳定性。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将钯源、表面活性剂和还原剂超声混合均匀，然后加入辅助剂，超声混合均匀，最后加入铂源，超声混合均匀；
步骤2：将步骤1得到的混合液在一定温度下密封反应；
步骤3：反应结束后，冷却至室温，对反应产物进行分离、洗涤、干燥，即可得到核-壳结构的四面体Pd@Pt纳米催化剂；
所述步骤1中，钯源为乙酰丙酮钯，铂源为乙酰丙酮铂，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵中的至少一种，还原剂为N,N-二甲基甲酰胺或乙二醇，辅助剂为甲醛水溶液；铂源、钯源、表面活性剂的摩尔比为1.00~1.50:2.65～3.50:0.24～0.28；每10 mL 还原剂加2.0×10-5～3.0×10-5摩尔乙酰丙酮铂，当辅助剂为甲醛水溶液时，所述甲醛水溶液的质量浓度为37%～40%，每100 uL甲醛水溶液中加2.0×10-5～3.0×10-5摩尔乙酰丙酮铂；
所述步骤2中，反应温度为160～200℃，反应时间为7～13 h。
2.根据权利要求1所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮的重均分子量为50000~60000。
3.根据权利要求1所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，超声过程均在40~60℃下进行。
4. 根据权利要求1所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，第一次超声混合的时间为5～15 min，第二次超声混合的时间为10～20min，第三次超声混合的时间为3～10 min。
5.一种Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂，其特征在于：采用权利要求1-4中任一项所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的制备方法制得。
6.一种如权利要求5所述的Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂的应用，其特征在于：将所述Pd@Pt宽棱核-壳纳米正四面体催化剂应用于燃料电池负极材料。
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