[发明专利]碳氮化物基质上的电催化剂

权利要求书

1.一种用于制备电催化剂的方法，所述方法包括以下的步骤：(i)制备前体，(ii)使所述前体吸附在导电载体颗粒的表面上以获得核-壳体系，其中所述导电载体颗粒包含一种或更多种金属元素，(iii)对如此获得的核-壳体系施加热处理以获得核-壳电催化剂，以及(iv)活化如此获得的核-壳电催化剂，所述核-壳电催化剂被电化学活化，其中所述电化学活化是通过施加电化学电势来实现的，其特征在于，施加增加和减少电化学电势的至少一个循环，并且其中所述电化学电势相对于RHE从-1V至2V线性地增加，并且相对于RHE从2V至-1V线性地降低。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个循环包括从10个至100个循环。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电化学电势相对于RHE从0.05V至1.2V线性地增加，并且相对于RHE从1.2V至0.05V线性地降低。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述电化学电势施加至酸性水溶液或碱性水溶液。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述酸性水溶液或碱性水溶液处于从0至3的pH或处于从11至14的pH。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述酸性水溶液含有高氯酸、硝酸、硫酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸或其混合物，并且所述碱性水溶液含有氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯或其混合物。

7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，将惰性气体鼓泡进入所述酸性水溶液或碱性水溶液中。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述惰性气体是氦气、氩气、氮气、二氧化碳或其混合物。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述惰性气体连同还原气体或连同氧化气体一起鼓泡。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述还原气体是氢气，所述氧化气体是氧气、氯气或其混合物。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电化学电势在从10℃至90℃的温度被施加。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述核-壳电催化剂还被热活化，其特征在于，所述热活化包括首先用极性液体处理所述核-壳电催化剂；随后干燥，并且然后加热至从400℃至1000℃的温度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述核-壳电催化剂还被热活化，其特征在于，所述热活化包括首先用水溶液处理所述核-壳电催化剂；随后干燥，并且然后加热至从850℃至950℃的温度。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述水溶液含有：

(a)至少一种酸；至少一种碱；以及

(b)至少一种还原剂；或至少一种氧化剂。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，

所述至少一种酸包括氢氟酸、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸、高氯酸、甲酸、乙酸或其混合物；所述至少一种碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷、氢氧化铯、氨、胺或其混合物；并且

所述至少一种还原剂包括硼氢化钠、氢化铝锂、肼或其混合物；所述至少一种氧化剂包括过氧化氢。

16.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述干燥步骤在50℃至70℃进行持续18小时至30小时。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述干燥步骤在60℃进行持续24小时。