[发明专利]一种以昆虫翅膀制备石墨烯基电催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种以昆虫翅膀制备石墨烯基电催化剂的方法，先将昆虫翅膀进行水热处理，再将其与金属铁盐混合，经冷冻干燥或烘干处理，于500～2000℃在含氮源的氮气或者氩气混合气体气氛中高温碳化，再经过酸洗并于500～2000℃二次煅烧，得到石墨烯基材料；再将石墨烯基材料分散在含有全氟磺酸溶液的乙醇中，超声5～60分钟，得到电催化剂溶液，再将溶液滴加在旋转圆盘电极上，将电极干燥后，制得石墨烯基电催化剂。本发明方法简单、操作方便、成本低廉、对环境友好，为实现石墨烯基材料的功能导向性设计与性能优化提供了新的解决策略。

主权项

一种以昆虫翅膀制备石墨烯基电催化剂的方法，具体步骤如下：(1)取昆虫翅膀，放入到装有去离子的容器中，于30～200℃的烘箱中与水共同加热0.1～72小时，然后，待冷却至室温后，取出昆虫翅膀，再放入烘箱中干燥；(2)称取步骤(1)中已干燥的昆虫翅膀浸入到溶解有金属盐的乙醇溶液中，昆虫翅膀与金属盐的质量比为0.001～1000，放入冻干仪中，冷冻真空干燥2～72小时，或者采用烘干方法进行干燥；(3)将步骤(2)中冻干后的昆虫翅膀与金属盐的混合物，放入到坩埚中，于含氮源的氮气或者氩气混合气体气氛中，在500～2000℃的管式炉中煅烧0.1～72小时，然后冷却至室温；(4)将步骤(3)中煅烧后的的昆虫翅膀从管式炉中取出，分散在酸溶液中，酸溶液浓度是0.1～10摩尔每升，于30～200℃的烘箱中反应1～48小时，然后，再经过离心分离，放入烘箱中干燥；(5)将步骤(4)于酸溶液中反应且干燥后的昆虫翅膀放入管式炉中，于氮气或者氩气气氛中、在500～2000℃的管式炉中煅烧0.1～12小时，然后冷却至室温，即得到石墨烯基材料。(6)称取步骤(5)中的石墨烯基材料分散在含有全氟磺酸溶液的无水乙醇中，超声5～60分钟，得到均一的电催化剂溶液；(7)取适量步骤(6)中的电催化剂溶液，滴加在旋转圆盘电极上，催化剂载量为0.1～2mg/cm2，然后，将电极放入25～80℃的烘箱中干燥5～60分钟，制得石墨烯基电催化剂。