[发明专利]一种用于电催化的铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法及其作为阴极材料在电催化还原中的应用。具体方法为：使用表面功能化处理后的有序介孔碳材料作为载体，铁系金属硝酸盐作为非贵金属颗粒前驱体，1，4‑二叠氮双环[2.2.2]辛烷作为引入氮源，1，4‑苯二甲酸作为金属配体，通过高温油浴，蒸干溶剂后，将得到的黑色固体粉末置于保护气氛下焙烧，得到铁系金属/氮/碳复合材料。复合材料作为阴极材料应用于电催化还原废水中的硝酸盐中表现出良好的去除效果、高的氮气选择性和较长的使用寿命。本发明方法的材料合成过程以及电化学去除硝酸盐过程都容易控制且操作简便，易于扩大化应用。

主权项

1.一种铁系金属/氮/碳复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)将有序介孔碳材料置于酸性过硫酸铵溶液中，加热搅拌2～10h，去离子水洗涤、过滤、干燥，得到表面功能化的有序介孔碳材料，超声分散在N，N‑二甲基甲酰胺即DMF中；(2)向步骤(1)所得分散体系中加入铁系金属前驱体，搅拌均匀；(3)向步骤(2)所得均匀体系中加入1，4‑二叠氮双环[2.2.2]辛烷、1，4‑苯二甲酸，搅拌；(4)将步骤(3)得到的混合体系置于油浴中，边搅拌边冷凝回流，移去冷凝管，敞口继续加热至得到干燥的固体粉末；(5)将步骤(4)得到的固体粉末置于保护气氛中焙烧，得到铁系金属/氮/碳复合材料。