[发明专利]一种含氟非贵金属氧还原电催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含氟非贵金属氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将血晶素的N,N-二甲基甲酰胺溶液加入含氟咪唑类衍生物前驱体、2-甲基咪唑的水溶液中，超声5～45min，之后将含有乙酸锌、聚乙烯吡咯烷酮的水溶液加入到上述超声后溶液中，搅拌3～6h，抽滤、洗涤后烘干，得到含氟血晶素沸石咪唑杂化框架前驱体；

2)将含氟血晶素沸石咪唑杂化框架前驱体在惰性保护气中700-1000℃条件下热处理1-4h，得到含氟非贵金属电催化剂；

所述的血晶素在N,N-二甲基甲酰胺中的浓度为5～30mg mL^-1；

所述的含氟咪唑类衍生物前驱体与2-甲基咪唑的摩尔比为1:50～150；

所述的2-甲基咪唑在含氟咪唑类衍生物前驱体、2-甲基咪唑的水溶液中的浓度为4～12mol L^-1；

所述的乙酸锌在乙酸锌、聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中的浓度为0.3～0.9mol L^-1；

所述的聚乙烯吡咯烷酮在乙酸锌、聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中的浓度为100～200mgmL^-1；

所述的血晶素与2-甲基咪唑的比例为5～30mg:4～12mol；

所述的2-甲基咪唑和乙酸锌的摩尔比为10:1～16:1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含氟咪唑类衍生物前驱体为4-氟-1H-咪唑、2-甲基-4-三氟甲基咪唑、4-(三氟甲基)-1H-咪唑、2-(三氟甲基)-1H-咪唑、5,6-二氟苯并咪唑、6,7-二氟苯并咪唑、2-(4-氟苯基)-1H-苯并咪唑、2-(二氟甲基)苯并咪唑、2-(4-三氟甲基苯基)咪唑、2-(七氟丙基)苯并咪唑、1-(3-氟苯基)咪唑中的一种或两种以上的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的搅拌温度为19～25℃。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的烘干温度为55～75℃，烘干时间为5～24h。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的惰性保护气为氩气、氮气中的一种或两种以上的混合气。

6.权利要求1-5中任意一项所述的制备方法得到的含氟非贵金属电催化剂。

7.权利要求6所述的含氟非贵金属电催化剂在酸性及碱性燃料电池阴极氧还原反应中应用。