[发明专利]氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂及其制备方法和应用有效
| 申请号： | 201810754183.4 | 申请日： | 2018-07-11 |
| 公开（公告）号： | CN108963279B | 公开（公告）日： | 2021-06-08 |
| 发明（设计）人： | 钱婧;武德坤;李小鹏;孙予罕 | 申请（专利权）人： | 中国科学院上海高等研究院 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M12/06 |
| 代理公司： | 上海光华专利事务所(普通合伙) 31219 | 代理人： | 张新鑫;许亦琳 |
| 地址： | 201210 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 掺杂 碳微球 pd 复合 催化剂 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
(1)将碳材料加入硝酸溶液中，搅拌，加热并保温，冷却后过滤，干燥；
(2)将步骤(1)中制备的碳材料在保护气氛围下升温至300～1000℃煅烧，得到黑色粉体材料；
(3)将水、硫酸铵、过硫酸铵、以及硝酸钯、步骤(2)获得的黑色粉体材料混合配制成水溶液，搅拌，加热并保温，冷却后过滤，干燥；
所述碳材料为Vulcan Carbon；
该复合催化剂是由Pd颗粒嵌入氮掺杂碳微球里，Pd以单原子形式存在，并且负载量为0.1～0.4％，C在催化剂中担载量为94～96％。
2.根据权利要求1所述的用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中搅拌之后进行超声处理，再加热，所述超声处理是指200～800W超声0.5～2h。
3.根据权利要求1所述的用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中加热并保温，温度为85-95℃，时间为1-3h。
4.根据权利要求1所述的用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，所述煅烧时间为1.5～3h，升温速度为3～5℃/min。
5.根据权利要求1所述的用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括以下技术特征中的任意一种或几种：
a.所述步骤(3)中过硫酸铵与水质量比为0.6～6:100；
b.所述步骤(3)中硫酸铵与水质量比为1.4～14:100；
c.所述步骤(3)中硝酸钯与水质量比为0.5～5:1000；
d.所述步骤(3)中黑色粉体材料与水质量比为0.1～0.6:100；
e.所述步骤(3)中加热并保温，温度为120-150℃，时间为10-14h；
f.所述步骤(3)中搅拌是指在常温下以90～120rpm速度搅拌0.5～2h；
g.所述步骤(3)中搅拌之后进行超声处理，再加热，所述超声处理是指200～800W超声0.5～2h。
6.一种由权利要求1～5任一项所述用于锌空气电池领域的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂的制备方法得到的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂。
7.根据权利要求6所述的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂，其特征在于：该复合催化剂是由Pd颗粒嵌入氮掺杂碳微球里，Pd以单原子形式存在，并且负载量为0.1～0.4％，C在催化剂中担载量为94～96％。
8.如权利要求6～7任意一项权利要求所述的氮掺杂碳微球/Pd复合催化剂作为催化剂的用途。
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