[发明专利]3D多级孔氮掺杂碳负载单原子Fe催化剂的制备方法有效
| 申请号： | 202210340087.1 | 申请日： | 2022-04-01 |
| 公开（公告）号： | CN114678544B | 公开（公告）日： | 2023-04-07 |
| 发明（设计）人： | 徐明丽;朱恩泽 | 申请（专利权）人： | 昆明理工大学 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M4/90 |
| 代理公司： | 珠海市君佳知识产权代理事务所(普通合伙) 44644 | 代理人： | 段建军 |
| 地址： | 650093 云南省*** | 国省代码： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 多级 掺杂 负载 原子 fe 催化剂 制备 方法 | ||
1.一种氮掺杂碳负载单原子Fe催化剂的制备方法，包括如下步骤：
使混合均匀的聚丙烯腈和聚苯乙烯(PS)纳米材料浸渍吸附含有铁离子的溶液，得到PAN/PS-Fe；
对PAN/PS-Fe进行预氧化处理，得到预氧化产物OPAN/PS-Fe，以利用PAN在预氧化过程中形成的亚胺氮初步锚定铁离子；
将OPAN/PS-Fe在四氢呋喃(THF)溶液中浸泡预定时间，然后过滤洗涤除去PS，得到3D多级孔结构的3DHP-OPAN-Fe；
对3DHP-OPAN-Fe进行酸洗，然后在惰性气氛中以800～1000℃焙烧预定时间。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，将聚丙烯腈和聚苯乙烯纳米材料在醇水溶液中混合，然后过滤分离并干燥，以得到所述混合均匀的聚丙烯腈和聚苯乙烯纳米材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其中，先将聚丙烯腈和聚苯乙烯纳米材料分别加入两份醇水溶液中并超声打散，再将二者混合，然后过滤分离并干燥，以得到所述混合均匀的聚丙烯腈和聚苯乙烯纳米材料。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其中，所述醇水溶液为乙醇和水的混合液。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述聚丙烯腈和所述聚苯乙烯的质量比为2:1～1:3。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，聚丙烯腈纳米材料采用聚丙烯腈纳米球，聚苯乙烯纳米材料采用聚苯乙烯纳米球。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述预氧化处理包括在空气环境、250～350℃温度下对PAN/PS-Fe进行焙烧。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其中，将3DHP-OPAN-Fe加入硫酸溶液中，以进行所述酸洗。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述含有铁离子的溶液为硝酸铁溶液，所述硝酸铁溶液的浓度为0.01mol/L～0.03mol/L。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在所述浸渍吸附之前，先对所述混合均匀的聚丙烯腈和聚苯乙烯纳米材料进行真空脱气处理。
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