[发明专利]一种可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201810930356.3 申请日: 2018-08-15
公开(公告)号: CN109046427B 公开(公告)日: 2021-01-12
发明(设计)人: 汪乐余;姜瑞 申请(专利权)人: 北京化工大学
主分类号: B01J27/24 分类号: B01J27/24
代理公司: 北京太兆天元知识产权代理有限责任公司 11108 代理人: 张洪年
地址: 100029 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 可控 边缘 活性 fe 催化 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法,其特征在于,其具体步骤如下:

a.将有机配体和有机小分子分散在溶剂中,然后加入金属离子溶液,离心洗涤,得到的沉淀真空干燥;

b.将步骤a得到的沉淀进行高温热解,所述高温热解的温度为700-1000oC;

c.将步骤b的产物进行酸处理,洗涤,真空干燥即得可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料;

所述的有机配体为2-甲基咪唑,所述的金属离子溶液为锌离子的甲醇溶液;

所述的有机小分子是铁的酞菁类化合物或铁的卟啉类化合物;

制得的可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料为具有可调的多级孔道结构和原子级分散的FeN4边缘活性位点的碳骨架材料。

2.根据权利要求1所述的可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法,其特征在于,步骤a的具体反应条件为:将12-40 mmol 有机配体和0.1-100 mg 有机小分子分散在20-80 mL甲醇中,快速加入20-80 mL 3-9 M的金属离子溶液,室温下搅拌1-36 h后用甲醇离心洗涤,得到的沉淀放于真空干燥箱中烘干。

3.根据权利要求2所述的可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法,其特征在于,步骤b的具体反应条件为:将烘干后的沉淀转移到瓷舟中,并放于管式炉中,通入N2排尽空气后,加热至700-1000 oC并煅烧1-5 h。

4.根据权利要求3所述的可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法,其特征在于,步骤c的具体反应条件为:向步骤b的产物中加入0.1-1 M H2SO4至完全浸没材料,20-80oC 下恒温1-36 h后,洗涤至中性,并将沉淀放于真空干燥箱中烘干。

5.根据权利要求1所述的方法制备得到的可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料在电催化氧还原反应中的应用。

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