一种酸碱性条件下都具有电催化氧还原活性氮硫共掺杂碳材料及制备方法

摘要

本发明公开了一种酸碱性条件下都具有电催化氧还原活性氮硫共掺杂碳材料及制备方法，属于新材料应用技术领域。其工艺过程如下：将干净的动物毛发装入反应釜内衬，加入分析纯氨水，进行水热降解反应，水热降解得到的溶液烘干后研磨，得到生物有机固体粉末，固体粉末溶于甲醇后加入硝酸锌得到的悬浮液磁力搅拌均匀后倒入反应釜内衬，溶剂热过程结束后，通过离心分离得到金属有机配位聚合物作为前驱体，前驱体在惰性气氛下热处理；所得样品用稀盐酸清洗，抽滤、干燥，制得氮硫共掺杂碳材料。该材料具有较大的比表面积和丰富的孔结构；该方法制得的氮硫共掺杂的碳材料在酸性与碱性条件下对燃料电池阴极氧还原催化表现出优异的性能。

主权项

一种酸碱性条件下都具有电催化氧还原活性的氮硫共掺杂碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将干净的动物毛发装入反应釜内衬，加入分析纯氨水，动物毛发与氨水的质量比为1：10～15；在120～150℃下水热降解反应1～6h，水热降解得到的溶液烘干后，研磨得到生物有机固体粉末；(2)将上述得到的生物有机固体粉末溶于甲醇中，固体粉末与甲醇的质量比为1：10～25；再加入硝酸锌，固体粉末与硝酸锌的质量比为1：0.5～2.5，得到的悬浮液在pH为2.0～5.0的条件下，室温磁力搅拌均匀；(3)将上述得到的悬浮液倒入反应釜内衬，溶剂热的温度为150～200℃，反应时间为8～24h；(4)将溶剂热得到的产物离心分离，得到的沉淀物在惰性气氛下，程序升温至700～1000℃，热分解1～3h；(5)所得样品加入稀HCl中，室温下磁力搅拌6～24h，除去杂质，采用去离子水抽滤洗涤至pH＝7，最后经真空干燥，制得氮硫共掺杂碳材料。