[发明专利]一种掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）将368μL苯胺溶于20mL 1mol/L的HCl溶液中，形成苯胺的盐酸溶液，记为A；

（2）将0～1.38 mg的 FeCl₃6H₂O固体、或0～1.38 mg 的Co(NO₃)₂·6H₂O固体、或0～1.38 mg的 FeCl₃6H₂O+Co(NO₃)₂·6H₂O的混合固体溶于20mL 1mol/L的HCl溶液，FeCl₃·6H₂O与Co(NO₃)₂·6H₂O的质量比为1:1，再加入1.14g过硫酸铵，形成的溶液记为B；

（3）将上述溶液A和B迅速混合，充分搅拌后，在20℃下静置反应24小时，形成糊状物；

（4）将40～100mL丙酮加入到上述糊状物中，搅拌，过滤，所得固体在室温下放置2小时，然后真空干燥24小时得到催化剂的前驱体；

（5）将干燥得到的催化剂前驱体放入管式炉中，先通半小时的N₂使管式炉中充满N₂，之后温度从室温升至350℃恒温2小时，然后再升温至700℃恒温2小时，其升温速率为2℃/min，然后降温至室温停止通N_2，即得到掺杂聚苯胺直接碳化产物；

（6）将得到的掺杂聚苯胺直接碳化产物加入到0.5MH₂SO₄ 溶液中，于80⁰C水浴中保温8小时，硫酸用量为掺杂聚苯胺直接碳化产物的10倍；然后真空干燥24小时后进行第二次加热，加热速度5℃/min，加热至温度为900⁰C，这样得到掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂。

2.一种采用权利要求1所述的掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂的制备方法制备的掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂。

3.权利要求2所述的掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂的应用，具体方法是：将所述的掺杂聚苯胺直接碳化的复合电催化剂与无水乙醇混合，加入质量百分比5%的Nafion溶液，然后将混合物超声处理后形成糊状物，最后将该糊状物滴加于玻碳电极表面，干燥后作为工作电极，采用通常的三电极体系，在氧气饱和的硫酸或氢氧化钠溶液中，测定这些催化剂对氧还原反应的电催化活性。