[发明专利]一种燃料电池阴极氧还原反应的氮化钴负载多孔碳催化剂及其制备方法有效
申请号: | 201811042128.9 | 申请日: | 2018-09-07 |
公开(公告)号: | CN109065899B | 公开(公告)日: | 2021-09-03 |
发明(设计)人: | 朱钰方;田正芳 | 申请(专利权)人: | 黄冈师范学院 |
主分类号: | H01M4/90 | 分类号: | H01M4/90;B82Y30/00 |
代理公司: | 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 | 代理人: | 吴楚 |
地址: | 438000 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 燃料电池 阴极 还原 反应 氮化 负载 多孔 催化剂 及其 制备 方法 | ||
1.一种燃料电池阴极氧还原反应的氮化钴负载多孔碳催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将钴源加入到含有苯胺,吡咯和曲拉通X-100的去离子水中,搅拌得到均匀的混合液;
(2)将预冷却的过硫酸铵水溶液加入到步骤(1)所得的混合液中,置于低温下聚合,聚合反应完成后过滤、洗涤、干燥,得到黑色的中间产物;
(3)将步骤(2)得到的黑色中间产物在还原性气氛下进行热处理,所述热处理在管式炉中进行,热处理气氛为氨气,通气流量为30-60mL/min,热处理温度为600~800℃,升温速率为3-5℃/min,热处理时间为2-3h,得到氮化钴Co2N负载多孔碳催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,苯胺、吡咯和曲拉通X-100用量的摩尔比为100:100:5-10。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述钴源为硝酸钴或者氯化钴,所述钴源、苯胺和吡咯的摩尔比为1-3:4:4。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的过硫酸铵水溶液浓度为0.05-0.075g/mL,预冷却温度为3~5℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中的低温聚合反应的温度为3-5℃,反应时间为24-72h。
6.由权利要求1-5任一项所述的制备方法制备得到的 氮化钴负载多孔碳催化剂。
7.权利要求6所述的氮化钴负载多孔碳催化剂在燃料电池阴极催化剂中的应用。
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