[发明专利]中空氮化钛-碳的制备方法、催化剂及应用

权利要求书

1.一种中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤一、将TiO₂微球与碳粉按照质量比为1：(0.25-1.25)的比例分散于去离子水中，并超声分散2-3小时，然后加入氟化钠并搅拌1-2小时，随后加入聚乙烯吡咯烷酮，继续搅拌1-2小时，得到混合溶液；

步骤二、将所述混合溶液转入高压反应釜中，通过水热定向刻蚀法制备中空TiO₂-C复合材料，其反应温度为100-115℃，反应时间为2-5小时；

反应结束后离心，用NaOH溶液和水洗涤，干燥，研磨,得中空TiO₂-C复合材料；

步骤三、将所述中空TiO₂-C复合材料在氨气气氛中进行高温氨化处理，氨化温度为700-900℃，氨化时间为2-8小时，得到中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂。

2.根据权利要求1所述的中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中的所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量为10K。

3.根据权利要求1所述的中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂的制备方法，其特征在于：在所述步骤二中，NaOH溶液的浓度为1-2mmoL/L。

4.根据权利要求1所述的中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述TiO₂微球按照以下步骤制备得到：

首先，将乙醇和乙腈按照体积比为4：6的比例搅拌分散均匀；再向其中加入氨水、去离子水，搅拌分散10-15分钟，然后加入钛酸异丙酯，剧烈搅拌6-7小时，之后依次经过离心、乙醇洗涤、干燥、研磨后，制备得到TiO₂微球。

5.一种中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂，其特征在于：按照权利要求1、2、3或4制备得到。

6.一种权利要求5所述的中空氮化钛-碳复合氧还原反应催化剂在燃料电池阴极氧还原反应中作为催化剂的应用。