[发明专利]一种钴氧化物与氮掺杂炭复合氧析出/氧还原反应双功能催化剂有效
| 申请号： | 201710041485.2 | 申请日： | 2017-01-20 |
| 公开（公告）号： | CN106848339B | 公开（公告）日： | 2019-11-26 |
| 发明（设计）人： | 司玉军 | 申请（专利权）人： | 四川理工学院 |
| 主分类号： | H01M4/90 | 分类号： | H01M4/90;H01M12/06 |
| 代理公司： | 51214 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 | 代理人： | 吕玲<国际申请>=<国际公布>=<进入国 |
| 地址： | 643000 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | 本发明涉及材料化学领域，尤其是燃料电池催化剂领域，具体为一种钴氧化物与氮掺杂炭复合氧析出/氧还原反应双功能催化剂，该催化剂为下述方法制备的产物：取适量乙炔黑进行强氧化处理后，将适量氯化钴附着在其表面、在氨气氛围中进行热处理，制备得到含单质钴的氮掺杂乙炔黑；将含单质钴的氮掺杂乙炔黑在空气氛围中进行热处理，使单质钴转变为氧化钴而具有氧析出催化反应活性，从而得到钴氧化物均匀附着在氮掺杂乙炔黑表面的一种氧析出/氧还原反应双功能催化剂。该催化剂同时具有良好的氧析出和氧还原反应催化活性，且制备方法简便、原料易得、成本低廉的优点。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 氧化物 掺杂 复合 析出 还原 反应 功能 催化剂 | ||
【主权项】：
1.一种钴氧化物与氮掺杂炭复合氧析出/氧还原反应双功能催化剂，其特征在于采用包括如下步骤的方法制备而成：/n第一步：将乙炔黑在强氧化溶液中进行预处理，制备氧化乙炔黑；/n具体操作步骤为：/n取50－100ml浓硫酸倒入烧杯，烧杯放入冰浴中冷却至4℃以下，称取1.0－10.0g乙炔黑和0.5－3.0g硝酸钠放入烧杯，超声振荡0.5－3小时后缓慢加入1.0－5.0g高锰酸钾，关闭超声振荡，改用机械搅拌，控制温度不超过10℃，反应1－3小时后，将水浴温度升至40－50℃再反应0.5－3小时；之后将混合液缓慢加入200－500ml去离子水中，接着将混合液置于90－95℃水浴中在搅拌下反应0.5－3小时，后加入100－400ml去离子水中止反应，随后加入50－100ml30vol％的双氧水，反应10－30分钟后再加入50－150ml10vol％的盐酸；将混合液离心分离，用去离子水多次洗涤直至中性，最后得氧化乙炔黑，干燥备用；/n第二步：将氯化钴溶解于无水乙醇中，再加入氧化乙炔黑混合均匀，真空干燥得到钴离子均匀分布在氧化乙炔黑表面的前驱体；/n第三步：将前驱体转移至管式炉内，在氨气氛围中进行600－900℃的高温热处理，得到含单质钴的氮掺杂乙炔黑；/n第四步：继续将含单质钴的氮掺杂乙炔黑在空气氛围中热处理，单质钴转变为氧化钴，得到钴氧化物均匀附着在氮掺杂乙炔黑表面的一种氧析出/氧还原反应双功能催化剂，钴元素主要以Co3O4氧化物的形式存在。/n
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