一种氧还原复合催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种氧还原复合催化剂的制备方法，将碳载体、尿素、葡萄糖、可溶性铁源、硝酸银和水混合；将得到的反应分散液进行水热反应；将得到的水热物料进行固液分离；在保护气氛中，将得到的固体产物进行煅烧，得到氧还原复合催化剂。本发明专利技术用尿素做碱源，葡萄糖做还原剂，采用水热法将硝酸银还原为银单质，并将可溶性铁源沉淀为氢氧化铁，在保护气氛下煅烧，最终制备得到附载有银粒子和含铁颗粒的氧还原复合催化剂。本发明专利技术提供的制备方法操作简单，环境友好。采用本发明专利技术提供的方法制备得到的氧还原复合催化剂具有较好的催化活性和稳定性，应用到金属‑空气电池中做空气电极催化剂，氧还原反应催化性能优于JM 20％Pt/C。

Oxygen reduction composite catalyst, preparation method and application thereof

The present invention provides a method for preparing a composite catalyst for oxygen reduction, carbon carriers, urea, glucose, soluble iron, silver nitrate and mixed source water; the reaction dispersion for hydrothermal reaction; hydrothermal material obtained by solid-liquid separation; in the protective atmosphere, the solid product obtained calcining and oxygen reduction catalyst. The invention uses urea as alkali source, glucose as reducing agent, hydrothermal method using silver nitrate to the Ag, and the source of soluble iron precipitated as ferric hydroxide, calcined under protective atmosphere, then prepared using silver particles and iron particle composite catalyst for oxygen reduction. The preparation method provided by the invention has simple operation and friendly environment. The invention provides the method for preparing the oxygen reduction catalyst has good catalytic activity and stability, applied to the metal air battery air electrode catalyst, oxygen reduction catalytic performance of 20%Pt/C is better than JM.

【技术实现步骤摘要】
一种氧还原复合催化剂及其制备方法和应用
本专利技术涉及催化材料领域，特别涉及一种氧还原复合催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
金属-空气电池尤其是铝-空气电池，将是最有前途的能量转换与储存技术手段。铝-空气电池有不少优点，如价格低、环境友好、运行温度低(常温)，实际能量密度高达600wh·kg-1。但是，铝-空气电池的空气电极在常温下的反应速度非常慢，需要催化剂来催化提速。目前最好的催化剂是商业铂碳，常见的是JM20％Pt/C，但铂是一种稀有金属，价格非常昂贵，很难大规模地商业应用。近些年来，由于银金属价格远低于铂金属，对氧还原反应(ORR)具有较高的催化活性，因此，越来越多的研究重点被放在银基催化剂上。目前银基催化剂的研制主要集中在如下两点：(1)将银与非铂金属复合，如将银与钯、铜等复合，附载在碳载体上；(2)将银附载在碳载体上。在这些研究中，均涉及到将硝酸银(或其它银盐)还原成银单质并附载在碳载体上的步骤，但是采用的方法操作复杂、试剂毒性大，尤其是制备得到的银基催化剂的氧还原反应催化性能不能满足实际要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种氧还原复合催化剂及其制备方法和应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧还原复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳载体、尿素、葡萄糖、可溶性铁源、硝酸银和水混合，得到反应分散液；(2)将所述步骤(1)得到的反应分散液进行水热反应，得到水热物料；(3)将所述步骤(2)得到的水热物料进行固液分离，得到固体产物；(4)在保护气氛中，将所述步骤(3)得到的固体产物进行煅烧，得到氧还原复合催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种氧还原复合催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳载体、尿素、葡萄糖、可溶性铁源、硝酸银和水混合，得到反应分散液；(2)将所述步骤(1)得到的反应分散液进行水热反应，得到水热物料；(3)将所述步骤(2)得到的水热物料进行固液分离，得到固体产物；(4)在保护气氛中，将所述步骤(3)得到的固体产物进行煅烧，得到氧还原复合催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碳载体包括炭黑、活性炭、石墨烯或碳纳米管。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中尿素、葡萄糖、可溶性铁源和硝酸银的摩尔比为(18～22)：(3～6)：(5～8)：1。4.根据权利要求1～3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中硝酸银与碳载体的质量比为(0.8～0.9)：1。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福枝，刘跃军，石璞，
申请(专利权)人：湖南工业大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43