[发明专利]一种直接生长的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种直接生长的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，由非贵金属元素和氮元素均匀掺杂于碳纳米管管壁中构成，所述非贵金属元素为过渡金属元素，至少包含铁元素，还可同时包括锰元素、钴元素、镍元素中的至少一种，其中，所述碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂的制备方法，包括以下步骤：

S1将固态有机含氮树脂和非贵金属盐溶液混合浸渍，烘干混合溶液后获得复合前驱体；

S2将复合前驱体置于保护气氛中，450-600°C下进行热处理0.5-5h；

S3继续升温至850-1100°C，处理0.5-5h后，将保护气氛转换为氨气气氛；

S4氨气气氛处理结束后，将氨气气氛转换为保护气氛，自然冷却至室温。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述碳纳米管中的元素摩尔占比为，所述碳元素＞80%，所述氮元素＜10%，所述非贵金属元素＜10%。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述固态有机含氮树脂是多孔海绵状的，为三聚氰胺甲醛树脂和三聚氰胺酚醛树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述非贵金属盐至少包括铁盐，还可同时包括锰盐、钴盐、镍盐中的至少一种，所述铁盐为六水合三氯化铁、氯化亚铁、硫酸铁、硝酸铁、乙酰丙酮铁、醋酸铁和草酸铁中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述氨气气氛处理温度为850-1100°C，气流量为1-15L/min，处理时间为10-60min。

6.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述保护气氛为氩气或氮气。

7.根据权利要求1所述的碳纳米管基非贵金属燃料电池催化剂，其特征在于，所述碳纳米管至少有一端为开口结构。