[发明专利]一种钴-氮共掺杂复合纳米碳材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201810926950.5 | 申请日： | 2018-08-15 |
| 公开（公告）号： | CN109192998A | 公开（公告）日： | 2019-01-11 |
| 发明（设计）人： | 张超;陈山;刘天西;封其春 | 申请（专利权）人： | 东华大学 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M4/88;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 上海申汇专利代理有限公司 31001 | 代理人： | 翁若莹 |
| 地址： | 200050 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 共掺杂 复合纳米 碳材料 碳化 制备方法和应用 前驱体 制备 质子交换膜燃料电池 非贵金属催化剂 复合纳米材料 对苯二甲醛 溶剂热反应 循环稳定性 材料催化 储能材料 固体浆料 金属钴盐 前驱体制 三聚氰胺 溶剂热 溶剂 丙酮 混匀 洗涤 过滤 溶解 应用 | ||
1.一种钴-氮共掺杂复合纳米碳材料，其特征在于，采用一步溶剂热法制得钴-氮共掺杂复合纳米材料前驱体后转移至惰性气氛下升温进行碳化制得。
2.如权利要求1所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料，其特征在于，所述的钴-氮共掺杂复合纳米材料前驱体是由三聚氰胺、四水合乙酸钴和对苯二甲醛通过溶剂热法制得。
3.权利要求1或2所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将三聚氰胺、金属钴盐和对苯二甲醛分别溶解于溶剂中，进行溶剂热反应，过滤，离心并干燥得到粉末，加入丙酮或乙醇混匀，离心分离出固体浆料，洗涤，真空干燥，得到钴-氮共掺杂复合纳米材料前驱体；
(2)将制得的钴-氮共掺杂复合纳米材料前驱体置于惰性气氛下升温进行碳化，最后水洗、真空干燥，得到钴-氮共掺杂复合纳米碳材料。
4.如权利要求3所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的三聚氰胺、金属钴盐和对苯二甲醛的摩尔比为20:1:30。
5.如权利要求3所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的金属钴盐为四水合乙酸钴，溶剂为DMF，反应温度为150-200℃。
6.如权利要求3所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的惰性气氛为氩气氛围。
7.如权利要求3所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的碳化的工艺参数为：升温速率2-5℃/min，碳化温度700-900℃，保温时间1-5h。
8.如权利要求3所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)水洗为采用去离子水洗涤6～12h，所述步骤(1)和(2)中的真空干燥为在真空烘箱中60-100℃干燥6-18h。
9.一种非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，含有权利要求1或2所述的钴-氮共掺杂复合纳米碳材料。
10.权利要求9所述的非贵金属氧还原催化剂在制备质子交换膜燃料电池的储能材料中的应用。
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