[发明专利]一种氮掺杂石墨烯催化剂的制备方法在审
| 申请号： | 201810517353.7 | 申请日： | 2018-05-25 |
| 公开（公告）号： | CN108615906A | 公开（公告）日： | 2018-10-02 |
| 发明（设计）人： | 向中华;赵双;周卓航;牛明明 | 申请（专利权）人： | 北京化工大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88 |
| 代理公司： | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人： | 张立改 |
| 地址： | 100029 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 氮掺杂石墨烯 制备 催化剂 氧还原 电子传输能力 氧还原催化剂 低成本生产 含氮化合物 机械力化学 石墨烯片层 边缘功能 高效生产 活性位点 燃料电池 重大意义 石墨 电催化 石墨烯 碳材料 剥离 复合 应用 | ||
1.一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将石墨粉及含氮化合物置于反应磨设备中，将反应磨设备密封，再将保护气体冲到反应磨设备中，启动反应磨设备，反应磨24-72小时后，得到未还原的氮掺杂石墨烯；
(2)反应后将未还原的氮掺杂石墨烯取出，用甲醇浸泡、洗涤2小时，待未反应的含氮化合物溶解于甲醇后过滤，去除未反应的含氮化合物，冷冻干燥24小时；
(3)将干燥后的氮掺杂石墨烯在氩气保护下500℃-1500℃高温处理0.5小时-5小时后，待降至室温取出。
2.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，所述保护气体包含但不限于二氧化碳、氮气、氩气等气体，气体压力范围为0.1MPa-25MPa。
3.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，所述含氮化合物包含但不限于三聚氰胺、卟啉、酞菁。
4.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，将石墨粉与含氮化合物的质量比为1:(0.5-5)。
5.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，所述反应磨设备选自行星式球磨机、卧式球磨机、砂磨机、棒磨机。
6.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，反应磨设备研磨球或棒以及罐体的材质选自氧化锆材质、玛瑙材质等耐磨材质。
7.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，反应磨时间为：以100-5000rpm的转速连续研磨反应3-72小时。
8.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，石墨粉为天然鳞片石墨或土状石墨。
9.按照权利要求1所述的一种通过机械力化学法制备用于电催化氧还原反应的氮掺杂石墨烯催化剂的方法，其特征在于，石墨粉填装量为反应磨罐体总体积的1/4-1/2，优选1/3。
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