[发明专利]一种以三维多孔碳材料为原料的燃料电池氧还原催化剂及制备方法

摘要

本发明提供了一种以三维多孔碳材料为原料的燃料电池氧还原催化剂及制备方法，制备方法包括：首先，称取三聚氰胺置于三颈烧瓶中，再加入甲醛，磁力搅拌，充分混合之后，利用三乙醇胺调节pH至9.5，油浴30min，得到pre‑MF。接着将称取的超导电炭黑与水和适量pre‑MF混合于三颈烧瓶中，机械搅拌均匀后，利用1M稀盐酸调节pH至3，然后继续机械搅拌，接着逐滴加入甲苯，加完之后，在1000rpm条件下机械搅拌，再恢复400rpm条件下机械搅拌。紧接着加入少量过渡金属盐，于70℃油浴保持4h。然后用乙醇洗涤，除去甲苯，抽滤，真空干燥，得到PMF材料。最后将固体转移到瓷舟，置于管式炉中经500℃～1100℃煅烧，再将煅烧之后的产物经过研磨后过筛，即得到Fe/NRC富含氮量的碳材料。

主权项

1.一种以三维多孔碳材料为原料的燃料电池氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括：步骤A、取适量的甲醛和三聚氰胺混合，磁力搅拌，利用三乙醇胺调节pH至9.5，然后在60℃下进行油浴，得到三聚氰胺甲醛聚合物气凝胶预聚物pre‑MF；步骤B、将适量超导电炭黑、少量水，适量pre‑MF混合，低速机械搅拌均匀后，利用1M稀盐酸HCl调节pH，继续在低速下机械搅拌，接着逐滴加入甲苯，加完之后，高速1000rpm条件下机械搅拌一定时间，再恢复低速条件下机械搅拌；步骤C、紧接着加入少量过渡金属盐，其中pre‑MF与过渡金属盐的质量比约为10:1，于70℃油浴保持4h；步骤D、用乙醇除去甲苯，然后抽滤，真空干燥，得到三聚氰胺甲醛聚合物气凝胶PMF；步骤E、在惰性气氛下，经过500℃～1100℃高温煅烧4h，升温速率为5℃/min，再将煅烧之后的产物研磨后过筛，得到Fe/NRC富含氮量的碳材料，即得到氧还原催化剂。