[发明专利]一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法。该方法包括步骤取细菌纤维素用去离子水浸泡至中性，沥干水后加入多巴胺溶液在50℃恒温水浴中搅拌，然后加入pH＝8.5的Tri‑HCl缓冲溶液持续搅拌，最终得到细菌纤维素和聚多巴胺的复合物。将所述的细菌纤维素和聚多巴胺的复合物冷冻干燥后放入管式炉中高温炭化得到氮掺杂碳纳米纤维，然后采用硼氢化钠化学还原的方法在所述的氮掺杂碳纳米纤维上负载金纳米颗粒即得到氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂。该催化剂的制备方法简单，在碱性条件下氧还原性能优异。相对于Pt催化剂，该催化剂成本较低，稳定性良好。

主权项

一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒的氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：1)用去离子水将细菌纤维素浸泡至中性；2)在步骤1)得到的细菌纤维素中加入50mL 0.1mol·L‑1的多巴胺水溶液，在恒温水浴中搅拌混合均匀；3)再向步骤2)所述的反应体系中加入20mL pH＝8.5的Tri‑HCl缓冲溶液，使多巴胺聚合在细菌纤维素上，得到细菌纤维素和聚多巴胺复合物；4)将步骤3)得到的细菌纤维素和聚多巴胺复合物冷冻干燥，干燥后将其放入程序升温管式炉中在惰性气体的保护下升温炭化，降温冷却至室温后得到氮掺杂碳纳米纤维；5)取步骤4)得到的氮掺杂碳纳米纤维100mg分散于50mL去离子水中，然后加入浓度为5mg mL‑1的氯金酸水溶液，超声分散成均匀的混合液，再往混合液加入还原剂，持续搅拌后得到氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒。