The invention discloses a bifunctional catalyst and a preparation method. The preparation method comprises the following steps: step A, dissolving soluble zinc salt and soluble cobalt salt in deionized water to obtain solution A; dissolving polyvinyl pyrrolidone and 2 methylimidazole in deionized water to obtain solution B; step B, mixing the solution A and solution B evenly and at 50 80 C. The solid particles were separated by centrifugation after stirring for 2 5 h at room temperature for 10 15 H. Step C, the solid particles were roasted to obtain bifunctional catalysts. The catalyst material prepared by the invention has high conductivity, good electrochemical catalytic activity and excellent electrochemical stability, and is an excellent bifunctional catalytic material. The preparation method of the invention is simple, low cost, and is beneficial to the large-scale production and application of the material.
【技术实现步骤摘要】
一种双功能催化剂及制备方法
本专利技术涉及电催化领域,尤其涉及一种双功能催化剂及制备方法。
技术介绍
发展清洁能源技术是人类社会应对全球化能源与环境危机的重大战略需求。以氧还原-氧析出反应为核心构建的燃料电池、金属-空气电池、水分解等新型能源存储与转化技术是清洁能源领域最具发展前景的技术体系之一,但其使役性能在根源上受制于缓慢的阴极氧-氧活化反应动力学过程。基于铂、铱、钌等贵金属及其合金或氧化物的电化学催化剂仅对单一的氧还原或氧析出反应具有较高的催化活性,其高昂的价格及较差的稳定性也令人望而却步。随着人们对包封在石墨烯层或碳纳米管中的过渡金属催化材料的日益关注,大量的研究表明这一类材料可以为氧还原反应(ORR)和氧析出反应(OER)提供非凡的活性和稳定性从而具有替代贵金属材料的未来潜力。封装结构表面中的碳层不仅能够防止过渡金属颗粒聚集并避免与反应物和电解质溶液直接接触,而且还能够促进活性过渡金属物质和碳表面之间转移电子。此外,将杂原子(例如N,P)掺杂到碳晶格中可以进一步优化表面电子分布并在促进电催化动力学过程中发挥协同作用。金属-有机骨架(MOF)作为一类新兴的多孔材料,特别是沸石咪唑酯骨架(ZIF),由于其低成本,可定制的结构和氮自掺杂,已被人们广泛用于制造杂原子掺杂的纳米碳骨架。2DZIF具有较大的比表面积和高可及的活性位点,引起了人们的极大兴趣,有作为制备碳材料前驱体的良好潜质。虽然2DZIF可以通过自上向下(由大量ZIF转换)和自下而上的方法(直接从金属离子和配体合成)合成,但大多数ZIF前驱体在热解生成碳材料的过程中会失去其结构稳定性变为无定形 ...
【技术保护点】
1.一种双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下:步骤A、将可溶性锌盐和可溶性钴盐溶解于去离子水中,得到溶液A;将聚乙烯吡咯烷酮和2‑甲基咪唑溶解于去离子水中,得到溶液B;步骤B、将所述溶液A与所述溶液B混合均匀,并在50‑80℃下搅拌2‑5h,然后在室温下搅拌10‑15h后离心分离得到固体颗粒;步骤C、将所述固体颗粒进行焙烧,得到双功能催化剂。
【技术特征摘要】
1.一种双功能催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下:步骤A、将可溶性锌盐和可溶性钴盐溶解于去离子水中,得到溶液A;将聚乙烯吡咯烷酮和2-甲基咪唑溶解于去离子水中,得到溶液B;步骤B、将所述溶液A与所述溶液B混合均匀,并在50-80℃下搅拌2-5h,然后在室温下搅拌10-15h后离心分离得到固体颗粒;步骤C、将所述固体颗粒进行焙烧,得到双功能催化剂。2.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述可溶性锌盐为乙酸锌、硝酸锌、硫酸锌和氯化锌中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述可溶性钴盐为乙酸钴、硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的双功能催化剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员:任祥忠,官懿,李永亮,邓立波,张培新,
申请(专利权)人:深圳大学,
类型:发明
国别省市:广东,44
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