[发明专利]一种钴原子锚定在碳纳米纤维上的钴单原子催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及一种钴原子锚定在碳纳米纤维上的钴单原子催化剂及其制备方法和应用。所述制备方法包括如下步骤：S1：将钴源、络合剂和含氮聚合物溶解在溶剂中得外部溶液；将可溶聚合物溶解在溶剂中得内部溶液；S2：利用同轴静电丝纺将外部溶液和内部溶液丝纺得到初纺纤维；S3：将丝纺纤维中的可溶聚合物除去后，于500~1000℃下高温煅烧2~5h即得到钴单原子催化剂。本发明利用静电丝纺技术和高温煅烧制备得到的钴单原子催化剂具有直径小、孔径小、孔隙率高、纤维均一性好等优点，且具有较好的ORR和OER催化性能，优异的甲醇耐受性和稳定性，可广泛应用于燃料电池、金属‑空气电池。本发明提供的制备方法过程简单，易于操作。

主权项

1.一种钴原子锚定在碳纳米纤维上的钴单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将钴源、络合剂和含氮聚合物溶解在溶剂中得外部溶液；将可溶聚合物溶解在溶剂中得内部溶液；所述外部溶液中钴源、络合剂、含氮聚合物和溶剂的质量比为1:1~2:2~4:20~40；内部溶液中可溶聚合物与溶剂的质量比为1:5~1:10；S2：利用同轴静电丝纺将外部溶液和内部溶液丝纺得到外径为500~1000nm的初纺纤维；S3：将丝纺纤维中的可溶聚合物除去后，于500~1000℃下高温煅烧2~5h即得到钴单原子催化剂。