[发明专利]一种煤基氧还原碳催化材料的制备方法有效
| 申请号： | 201610574411.0 | 申请日： | 2016-07-19 |
| 公开（公告）号： | CN106099124B | 公开（公告）日： | 2018-07-17 |
| 发明（设计）人： | 陈星星;黄新宁 | 申请（专利权）人： | 辽宁科技大学 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M4/90;H01M4/96 |
| 代理公司： | 鞍山嘉讯科技专利事务所 21224 | 代理人： | 张群 |
| 地址： | 114044 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明涉及一种煤基氧还原碳催化材料的制备方法，对煤炭材料进行粉碎至1000目以上；对煤炭材料进行酸处理，所述的酸处理为采用氢氟酸、硝酸或磷酸进行处理；处理过程采用酸液体和/或酸蒸汽：a酸液体处理，在室温或温度为60～90℃条件下静置或搅拌，2～12小时条件下进行；b利用酸蒸汽处理，在温度120～200℃时，12～72小时条件下进行。优点是：合成工艺简单，制备成本低，原料丰富且廉价。可用于燃料电池的高附加值氧还原碳催化材料。过渡金属、氮和碳元素的同时存在使得制备的杂原子掺杂煤基氧还原碳催化材料具有协同效应，能够实现良好的电催化氧还原反应。 | ||
| 搜索关键词： | 碳催化 氧还原 制备 煤基 煤炭材料 小时条件 酸处理 酸蒸汽 氧还原反应 过渡金属 合成工艺 燃料电池 协同效应 液体处理 电催化 氢氟酸 碳元素 杂原子 硝酸 磷酸 可用 掺杂 | ||
【主权项】：
1.一种煤基氧还原碳催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)对煤炭材料进行粉碎至1000目以上；2)对煤炭材料进行酸处理，所述的酸处理为采用氢氟酸、硝酸或磷酸进行处理；处理过程采用酸液体和/或酸蒸汽：a酸液体处理，在室温或温度为60～90℃条件下静置或搅拌，2～12小时条件下进行；b利用酸蒸汽处理，在温度120～200℃时，12～72小时条件下进行；3)在氨气和惰性气体的混合气氛下于600～1000℃下高温处理1～3小时；在此过程中，升温速度控制在2～10℃/min；气流速度为20～200sccm；4)经步骤3)处理后的煤炭材料，在惰性气体、或者氨气和惰性气体混合气体保护下自然降温，反应器里取出的产品即为煤基氧还原碳催化材料；煤基氧还原碳催化材料中氮的质量含量为1.6％至9.3％，氮的存在方式为吡啶氮、吡咯氮和石墨化氮；5)或在步骤2)后，进一步通过酸处理过的煤炭材料与铁、钴、镍、锰过渡金属盐中的一种或两种混合物共混后，再依次进行步骤3)、步骤4)的处理，最终制得过渡金属复合煤基氧还原碳催化材料。
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