[发明专利]生物质碳/钴铁双金属氧化物双功能氧催化剂及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 201610172619.X 申请日: 2016-03-24
公开(公告)号: CN105609795B 公开(公告)日: 2018-01-09
发明(设计)人: 詹天荣;王志伟;张晓;刘晓林;芦思思 申请(专利权)人: 青岛科技大学
主分类号: H01M4/90 分类号: H01M4/90;H01M4/88
代理公司: 青岛中天汇智知识产权代理有限公司37241 代理人: 郝团代
地址: 266000 山东省青*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 生物 双金属 氧化物 功能 催化剂 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种生物质碳/钴铁双金属氧化物双功能氧催化剂,其特征在于所述催化剂是以海洋多糖海藻酸钠为模板,在水热条件下,先将钴铁类水滑石与海藻酸钠复合制备海藻酸钠/钴铁类水滑石,然后将其高温煅烧后得到生物质碳/钴铁双金属氧化物催化剂,所述海藻酸钠记为SA,钴铁类水滑石记为LDH,海藻酸钠/钴铁类水滑石记为SA/LDH,生物质碳/钴铁双金属氧化物记为C/LDO;

所述生物质碳/钴铁双金属氧化物双功能氧催化剂的制备方法,其特征在于包括以下具体步骤:

(a)SA/LDH复合物的制备

将一定量SA分散于200mL去离子水中,80℃加热搅拌8h使其完全溶解,配制浓度为2.5~10mg/mL的SA溶液;将六水合氯化铁和六水合氯化钴按3:1的摩尔比加入150mL去离子水中,使金属离子总浓度为0.016mol/L,搅拌完全溶解后缓慢滴加到SA溶液中,搅拌4h后于3800rpm离心10min,收集沉淀物重新分散于150mL去离子水中,然后匀速滴加1.5mol/LNaOH,调节反应液的pH至8,将上述混合溶液转入反应釜中,130℃水热反应24h,反应液离心分离后用去离子水和乙醇依次洗涤三次,干燥后即为SA/LDH复合物;

(b)C/LDO双功能氧催化剂的制备

将步骤(a)中所得的SA/LDH复合物研磨成粉末,取一定量放在瓷舟中于管式炉中,在氮气氛围下以5℃/min的速率加热,先升高到200℃加热1h,再加热到500~900℃煅烧2~6h,得到所述的C/LDO双功能氧催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种生物质碳/钴铁双金属氧化物双功能氧催化剂,其特征在于该催化剂中的生物质碳来源于自然界含量丰富的海洋多糖,双金属氧化物以CoO、Co3O4、FeO、Fe2O3的形式存在,并含有少量的单质Co,该催化剂的平均粒径为380~530nm,比表面积在126.82~174.56m2/g。

3.根据权利要求1或2所述的一种生物质碳/钴铁双金属氧化物双功能氧催化剂,其特征在于所述催化剂用于碱性电解水阳极析氧反应和燃料电池阴极氧还原反应。

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