[发明专利]负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂碳催化剂及其制备方法在审
| 申请号： | 201810629748.6 | 申请日： | 2018-06-19 |
| 公开（公告）号： | CN110620242A | 公开（公告）日： | 2019-12-27 |
| 发明（设计）人： | 王家成;胡春;刘茜 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海硅酸盐研究所 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 11315 北京国昊天诚知识产权代理有限公司 | 代理人： | 李有财 |
| 地址： | 200050 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 热处理 纳米粒子 氯化钌 葡萄糖 二元掺杂 混合溶液 氯化铁 纳米碳 氰胺 制备 催化剂 二氧化硅水溶液 烘箱 混合溶液中 惰性气体 加热处理 加热还原 离心程序 溶剂蒸发 碳化过程 研磨 混合物 共掺杂 氢氧化 放入 水中 硫酸 离子 清洗 | ||
1.一种负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包含以下步骤：
将葡萄糖、二氰胺、氯化铁溶于去离子水中，再加入二氧化硅水溶液，并搅拌形成一混合溶液；
将氯化钌加入到所述混合溶液中，并且对加入有所述氯化钌的所述混合溶液搅拌及加热处理；
将上述溶剂蒸发后的混合物在惰性气体中进行热处理，使所述氯化铁和所述二氰胺在所述葡萄糖碳化过程中发生共掺杂，以及所述氯化钌加热还原为钌纳米粒子，得到热处理后的产物；
将所述热处理后的产物在氢氧化纳溶液中烘泡，再进行清洗及离心程序；
将离心后的产物在硫酸中搅拌，再进行清洗及离心程序；
将离心后的产物放入烘箱中干燥；以及
研磨干燥后的产物，得到负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂。
2.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中在将所述热处理后的产物在氢氧化纳溶液中烘泡，再进行清洗及离心程序的步骤中，所述氢氧化纳溶液的摩尔浓度是2M，所述氢氧化纳溶液的工作温度是90℃，所述热处理后的产物在所述氢氧化纳溶液烘泡的时间是8小时，并且使用去离子水和乙醇进行清洗程序。
3.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中在将离心后的产物在硫酸中搅拌，再进行清洗及离心程序的步骤中，所述硫酸的的摩尔浓度是0.5M，所述硫酸的工作温度是60℃，所述离心后的产物在所述硫酸中搅拌的时间是2小时，并且使用去离子水和乙醇进行清洗程序。
4.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中在将离心后的产物在烘箱中干燥的步骤中，所述烘箱的温度是90℃。
5.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中所述葡萄糖和所述二氧化硅的质量比为(0.5公克－2公克)：(1公克－6公克)。
6.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中所述葡萄糖、所述二氰胺和所述氯化铁的质量比为(0.5公克－2公克)：(0公克－2公克)：(0公克－0.3公克)。
7.根据权利要求1、5或6所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中所述葡萄糖和所述氯化钌的质量比为(0.5公克－2公克)：(0公克－0.3公克)。
8.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中所述热处理的温度范围为600℃－1000℃，热处理时间为1－6小时。
9.根据权利要求1所述的负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂的制备方法，其特征在于，其中所述惰性气体为氩气、氮气、氢氩混合气或是氢氮混合气。
10.一种负载钌纳米粒子的铁/氮二元掺杂纳米碳催化剂，是以权利要求1至9之任一权利要求的制备方法而得。
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