[发明专利]一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂及其制备和应用

权利要求书

1.一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于包括：

(1)将大豆蛋白、五水氯化铁、三苯基膦于水中均匀混合中，烘干研磨形成前驱体；其中五水氯化铁中三价铁元素与大豆蛋白的质量比为1:1～1:20，三苯基膦与大豆蛋白的质量比为1:0.8～1:10；

(2)将上述前驱体置于氮源气氛、600～1000℃煅烧温度下碳化2～6h，再经酸洗、干燥和研磨处理，得到Fe-N-C氧还原电催化剂；其中煅烧升温速率为3～10℃/min，获得Fe-N-C催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述大豆蛋白的制备过程具体是：将大豆进行烘干粉碎，先浸提离心后盐析离心得到大豆蛋白，烘干研磨；所述浸提是将粉碎后大豆与pH＝9氢氧化钠溶液混合，充分搅拌浸提碱溶大豆蛋白；其中大豆质量与氢氧化钠溶液固液比为1:5～1:20，浸提温度为40～60℃，浸提时间为40～70min。

3.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中，所述的五水氯化铁中三价铁元素与大豆蛋白的质量比为1:10。

4.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(1)中具体是将大豆蛋白和五水氯化铁混合，在超声器中超声20min,使两者混合均匀，前驱体烘干温度为105℃。

5.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述的氮源气体为氮气、氨气中的一种或两种混合气体。

6.根据权利要求5所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于所述的混合气体含有体积分数10～20％氨气。

7.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述酸处理的温度为35～50℃，所述酸处理次数为3次，第一次酸处理时间为2～5h，第二、三次酸处理的时间为1～4h。

8.根据权利要求1所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述的干燥温度为80～105℃。

9.一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂，采用权利要求1-8任一项所述方法制备得到的。

10.权利要求9所述的一种新型Fe-N-C氧还原电催化剂在催化阴极氧气还原反应中的应用。