发明名称 |
含硫、氮和过渡金属元素大孔碳氧化原催化剂的制备方法 |
摘要 |
本发明涉及氧还原催化剂的制备方法,旨在提供一种含硫、氮和过渡金属元素大孔碳氧化原催化剂的制备方法。该方法是:将硫脲溶液加入葡萄糖溶液,于水浴中滴加盐酸,反应得到葡萄糖硫脲预聚体溶液;将含过渡金属盐和纳米CaCO<sub>3</sub>粉末的悬浊液加入其中,加热反应后喷雾干燥,得到催化剂前驱体;然后升温进行深度聚合、碳化;冷却球磨,再使用盐酸去除模板,漂洗后干燥,得到产品。本发明将过渡金属元素在多孔材料形成前加入,能够形成更多的催化中心,是催化中心的分布更加均匀。得到的催化剂比表面积大,导电性好,具有极高的催化活性,特别适用于大电流工作状况。合成的非贵金属催化剂可用于多种燃料电池,也可作为空气电池的阴极催化剂,成本低廉。 |
申请公布号 |
CN104971760A |
申请公布日期 |
2015.10.14 |
申请号 |
CN201510357555.6 |
申请日期 |
2015.06.25 |
申请人 |
浙江大学 |
发明人 |
刘宾虹;周恒;李洲鹏 |
分类号 |
B01J27/24(2006.01)I;H01M4/90(2006.01)I;H01M8/00(2006.01)I;H01M12/00(2006.01)I |
主分类号 |
B01J27/24(2006.01)I |
代理机构 |
杭州中成专利事务所有限公司 33212 |
代理人 |
周世骏 |
主权项 |
一种含硫、氮和过渡金属元素大孔碳氧化原催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:取3.96g葡萄糖,加热至40℃后溶解于3mL去离子水中,得到葡萄糖溶液;取1.52~9.12g硫脲,加热至40℃后溶解于4~12mL去离子水中,得到硫脲溶液;将硫脲溶液加入葡萄糖溶液,葡萄糖与硫脲的质量比为1∶0.38~2.3;混合液置于85℃水浴中,再向其中滴加0.5mL盐酸,充分搅拌;反应45分钟后液体粘度增大,颜色由无色经浅黄变为橙红色后,加入40mL去离子水中终止聚合,冷却,得到葡萄糖硫脲预聚体溶液;取30mL含0.1~1毫摩尔过渡金属盐的水溶液,将5g纳米CaCO<sub>3</sub>粉末均匀分散于其中,得到悬浊液;将悬浊液加入到前述葡萄糖硫脲预聚体溶液中,在85℃水浴条件下加热并搅拌;反应50分钟后喷雾干燥,得到催化剂前驱体;氮气氛下,将催化剂前驱体从室温以10℃/min的速度升温至160℃,保温2小时,进行深度聚合;然后以10℃/min的速度升温至900℃,保温2小时,进行碳化;冷却后取出,球磨后得到黑色粉末;然后使用50mL的10wt%盐酸,搅拌处理2小时去除模板;再以去离子水漂洗后干燥,得到大孔碳氧化原催化剂。 |
地址 |
310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号 |