光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球及其作为电化学催化剂的应用制造技术

本发明专利技术涉及光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球及其作为电化学催化剂的应用，本发明专利技术采用溶剂热法制备Fe3O4磁性微球，制备的Fe3O4磁性微球粒径均一、结晶性好，表面含有大量的羟基和羧基，可通过与单体形成氢键直接覆盖聚合物壳，不需要任何修饰。本发明专利技术利用光聚合的方法得到具有核壳结构的聚合物包覆的磁性微球，与传统的热聚合方法相比，大大缩短了反应时间，且该制备方法操作性好，简单易实施。本发明专利技术制备的Fe3O4@聚合物磁性核壳微球具有电化学催化性能，可通过外加磁铁回收，重复使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁性纳米材料领域和电化学催化领域，具体地是采用溶剂热法制备Fe3O4磁性微球，并以Fe3O4磁性微球为核利用光聚合的方法得到包覆聚合物的核壳磁性微球，利用电化学工作站研究其对ORR的电化学催化性能。
技术介绍
氧化还原反应(ORR)的动力学很缓慢，限制了燃料电池和金属-空气电池等电化学转换和储存装置，尽管铂及其合金被认为是最好的ORR催化剂，但其昂贵的价格、较低的含量、较低的耐久性、易交联和CO中毒效应等关键问题阻碍了其大规模的实际应用。因此，需要开发出一类催化活性较高的非贵金属催化剂来取代铂催化剂。铁-氮掺杂的碳(Fe-N-C)材料是一类新型的无贵金属ORR催化剂，其中的Fe原子和N原子可以诱导不均匀的电荷分布，从而提高O2的吸附和还原，而且，通过构造介孔Fe-N-C材料，可以运用介孔空隙和较高的比表面积以提高质传递和活性催化位点的有效性。到目前为止，制备介孔聚合物微球大多采用热聚合的方法，反应时间长且过程复杂，因此，需要开发一种简单有效的合成方法制备形态良好的介孔Fe-N-C微球。Fe3O4纳米粒子是一种容易合成并且表面功能化的纳米磁性材料，具有良好的生物相容性、本文档来自技高网...

【技术保护点】
光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球，其特征在于，具体步骤为：第一、表面具有羟基和羧基修饰的Fe3O4磁性微球的制备；第二、聚合物包覆的磁性核壳微球的制备。

【技术特征摘要】
1.光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球，其特征在于，具体步骤为：第一、表面具有羟基和羧基修饰的Fe3O4磁性微球的制备；第二、聚合物包覆的磁性核壳微球的制备。2.根据权利要求1所述的光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球，其特征在于，所述的表面具有羟基和羧基修饰的Fe3O4磁性微球的制备：称取1.19～4.19g FeCl3·6H2O、1.1675～2.1675g聚合度为200～2000的聚乙二醇、3.83～4.83g醋酸钠和0.48～0.96g柠檬酸钠，加入60～70mL乙二醇，磁力搅拌60min直到FeCl3·6H2O完全溶解，产生的混合物转移到具有聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，加热到140～200℃并保持8～15h，然后自然冷却到室温，制备的黑色产物分别用乙醇和去离子水清洗三次，最后，真空干燥，得到羟基和羧基修饰的Fe3O4磁性微球。3.根据权利要求1所述的光聚合法制备Fe3O4@聚合物磁性核壳微球，其特征在于，所述的聚合物包覆的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：马贵平，许艳婷，聂俊，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11