表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料及制备方法技术

一种表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料，它是一种粒径为10～20nm的钙钛矿颗粒均匀地分布在粒径为1～20μm的表面石墨化的微米金刚石上复合材料，其制备方法主要是对微米金刚石进行净化处理，再将微米金刚石进行表面石墨化，然后将其制备成悬浮液；将硝酸盐、柠檬酸和烷基酚聚氧乙烯醚加入到上述悬浮液中，使金属硝酸盐水解形成溶胶，再聚合生成凝胶，最后经干燥、焙烧得到表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料。本发明专利技术工艺简单、成本低，化学均匀性好，增加催化活性位点，使催化剂具有更好的催化能力；由于表层石墨的导电性，能够起到电子传递通道的作用，使得复合材料具有良好的电导率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电催化材料及其制备方法。
技术介绍
在金属-空气电池中，钙钛矿型氧化物(ABO3)由于结构稳定、晶格结构中存在氧空位、且价格低廉等优点成为一种被广泛研究的空气电极催化剂。空气电极反应是在气、固、液三相界面上进行，电极内部能否形成尽可能多的有效三相界面将影响电催化剂的利用率和电极的传质过程，而且电解质溶液可以接触的活性位点越大，电池的储电容量就越高，所以其催化剂载体材料的研究一直是关注的焦点。金刚石作为一种典型的原子晶体，其禁带宽度高达5.47eV，导电能力很差，过去普遍认为它是一种绝缘材料。但研究发现，可以通过掺杂，表面官能化，表面修饰及表面石墨化来提高金刚石的导电能力，使其可以在多种电化学技术中显现出较好的性能，包括：抗腐蚀性，低背景电流和高的响应灵敏度等。对于金刚石电化学载体材料来说，目前主要的研究对象为硼掺杂金刚石和纳米金刚石。但含硼金刚石的表面积相对较小，且合成成本高，产量低，使得含硼金刚石在大规模生产、应用上仍旧受限。对于纳米金刚石，由于粒度分布不集中，因此与负载物的亲和力差，使负载物容易发生迁移和团聚，并且纳米金刚石颗粒本身也易发生团聚。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料，其特征在于：它是一种粒径为10～20nm的钙钛矿纳米粒子均匀地分布在粒径为1～20μm的金刚石微粉上的复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料，其特征在于：它是一种粒径为10～20nm的钙钛矿纳米粒子均匀地分布在粒径为1～20μm的金刚石微粉上的复合材料。2.权利要求1的表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料的制备方法，其特征在于：(1)微米金刚石的净化处理：将粒径为1～20微米的金刚石微粉加入到含量为25～28％的分析纯氨水中，加入量为每升氨水中加入金刚石微粉20克，搅拌均匀后，超声振荡1小时，频率为40kHz，功率180W，依次用无水乙醇和蒸馏水漂洗三遍，40～50℃烘干，制得干净的金刚石微粉；(2)微米金刚石的表面石墨化：将上述干净的金刚石微粉放入放电等离子体烧结(SPS)系统的石墨模具中，在石墨模具内壁以及上下压头之间垫上石墨纸，并在模具外表面包裹碳毡，待系统的真空度达到10-3Pa后，调节加热电流，使其升温速率为100℃/min，达到1300～1500℃后，保温15～40min后随炉冷却至室温取出，制得表面石墨化的金刚石微粉；(3)表面石墨化的微米金刚石负载钙钛矿复合材料的制备：按100ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡婕，黄浩，卢本乾，石自伟，何梦如，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13