[发明专利]一种全pH值燃料电池阴极氧还原电催化剂的制备方法在审
| 申请号： | 201910332855.7 | 申请日： | 2019-04-24 |
| 公开（公告）号： | CN110054168A | 公开（公告）日： | 2019-07-26 |
| 发明（设计）人： | 徐朗;虞乐建;杨闯闯;张文都;齐佳伟 | 申请（专利权）人： | 中国矿业大学 |
| 主分类号： | C01B32/05 | 分类号： | C01B32/05;B01J27/24;B01J35/00;B01J37/08;H01M4/90 |
| 代理公司： | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人： | 邓道花 |
| 地址： | 22100*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种以废弃生物质为原料制备无金属氮掺杂多孔碳材料的方法及在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化剂。以木瓜皮等农林果蔬废弃物为原料，碳酸氢钾作为活化剂，三聚氰胺作为氮源，在相对低温的300 ℃中进行氮掺杂，之后再在900 ℃进行碳材料活化并增加石墨化程度。同时在第二次碳化前使用研磨，提高了反应活性以及氮原子掺杂的有效性。经酸洗、烘干制得，该材料可用作全pH范围燃料电池的阴极氧还原催化剂。本发明把低成本的农林果蔬废弃物转化为高价值的能源材料。其电催化能与氧还原Pt/C催化剂性能相媲美，且对甲醇有很强的耐抗性，循环稳定性较好，在全pH范围燃料电池阴极氧还原电催化上具有较大潜力的应用前景。 | ||
| 搜索关键词： | 燃料电池阴极 氧还原电催化剂 氮掺杂 电催化 氧还原 废弃物 阴极 氧还原催化剂 催化剂性能 氮原子掺杂 多孔碳材料 废弃生物质 循环稳定性 反应活性 能源材料 燃料电池 三聚氰胺 碳酸氢钾 原料制备 研磨 次碳化 低成本 活化剂 木瓜皮 耐抗性 石墨化 碳材料 烘干 氮源 活化 甲醇 可用 酸洗 制备 金属 转化 应用 | ||
【主权项】：
1.一种全pH值燃料电池阴极氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）收集农林果蔬废弃物，清洗晾干，使用加热设备，在惰性气体保护下升温至300~500 ℃，并保持1~3 h，之后冷却到100~350 ℃，得到预碳化产物A；（2）以质量比预碳化产物A与三聚氰胺为1：3称取三聚氰胺，混合，球磨，将球磨后的混合物，使用加热设备，在惰性气体保护下升温至250~350 ℃，并保持1~3 h，之后冷却到50~150 ℃，得到氮掺杂后的产物B；（3）以质量比预碳化产物A：碳酸氢钾为1：3，称取碳酸氢钾，将其与氮掺杂后的产物B混合，研磨，将研磨后的混合物，使用加热设备，在惰性气体保护下升温至800~950 ℃，并保持1~3 h，之后冷却到100~350 ℃，得到多孔碳材料C；（4）将多孔碳材料C用稀盐酸溶液在水浴中酸洗2 h，酸洗温度为50 ℃，过滤，水洗至中性，烘干得到阴极电催化剂D。
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