[发明专利]一种Fe-N-C氧还原反应催化剂的制备方法和应用

权利要求书

1.一种Fe-N-C氧还原反应催化剂，其特征在于：所述Fe-N-C氧还原反应催化剂的制法包括以下步骤：

(1)在非质子强极性溶剂1,3-二甲基-2-咪唑啉酮和离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯盐体系中，加入表面活性剂吐温80和纳米纤维素，得到纤维素多孔微球；

(2)向质量分数为2-6％的氢氧化钠溶液中加入纤维素多孔微球，匀速搅拌活化10-20h，再加入丙烯腈，在20-40℃下反应12-36h，离心分离并洗涤，得到丙烯腈接枝纤维素多孔微球；

(3)向去离子水中加入丙烯腈接枝纤维素多孔微球、盐酸羟胺和氢氧化钠，加热至40-70℃，反应12-24h，离心分离并洗涤，得到偕胺肟化纤维素多孔微球；

(4)向去离子水中加入铁源和偕胺肟化纤维素多孔微球，超声分散均匀后，搅拌6-12h进行吸附过程，然后静置陈12-24h，离心分离并洗涤，得到Fe³⁺掺杂纤维素多孔微球；

(5)将Fe³⁺掺杂纤维素多孔微球放入气氛管式炉中进行煅烧，得到Fe-N-C氧还原反应催化剂。

2.根据权利要求1所述的Fe-N-C氧还原反应催化剂，其特征在于：所述步骤(2)中的纤维素多孔微球和丙烯腈的质量比为100:80-150。

3.根据权利要求1所述的Fe-N-C氧还原反应催化剂，其特征在于：所述步骤(3)中的丙烯腈接枝纤维素多孔微球、盐酸羟胺和氢氧化钠的质量比为100:20-45:12-25。

4.根据权利要求1所述的Fe-N-C氧还原反应催化剂，其特征在于：所述步骤(4)中的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁中的任意一种，铁源和偕胺肟化纤维素多孔微球的质量比为15-40:100。

5.根据权利要求1所述的Fe-N-C氧还原反应催化剂，其特征在于：所述步骤(5)中的煅烧过程为氮气气氛，在650-750℃下煅烧2-3h。