[发明专利]一种N掺杂多孔碳包覆Fe、Co双金属纳米粒子的催化剂及其制备方法

摘要

一种N掺杂多孔碳包覆Fe,Co双金属纳米粒子的催化剂及其制备方法，属于能源材料及电化学领域。该催化剂以葡萄糖为C源，g‑C3N4为N源及C源及模板，FeCl3·6H2O和Co(NO3)2·6H2O为金属源，采用高温分步煅烧法制得种N掺杂多孔碳包覆Fe、Co的Fe‑Co@NC催化剂，催化剂为三维多孔无序堆叠结构。Fe、Co以Fe0.3Co0.7、Fe2O3、Co物相存在，均匀包覆于N掺杂的多孔碳中。与常用的Pt基催化剂相比，其在碱性介质中ORR性能与商品Pt/C催化相差不大，其OER性能要远高于Pt/C催化剂，具有更高的稳定性和耐甲醇性能。与常见的双金属合金催化剂相比，该催化剂有更多的活性物种，较大的比表面积。此外，该催化剂原料价格低廉且来源丰富，制备过程简单，有利于规模化生产，具有较高的实用价值。

主权项

1.一种N掺杂多孔碳包覆Fe、Co双金属纳米粒子的Fe‑Co@NC催化剂，其特征在于，所述的催化剂采用葡萄糖为C源，g‑C3N4为N源、C源及模板，FeCl3·6H2O和Co(NO3)2·6H2O为金属源，采用高温分步煅烧法制得；催化剂形貌为三维多孔结构，比表面积大，能够保证参与反应物种的传质过程；Fe、Co以Fe0.3Co0.7、Fe2O3、单质Co物相存在，大部分被包覆于N掺杂的多孔碳中，且均匀分布，能够提供多种活性物种，提高催化剂活性；同时该催化剂结构能够有效避免反应过程中金属粒子与电解液的直接接触，且抑制金属粒子的聚集，提高催化剂的稳定性。