一种非贵金属催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种非贵金属催化剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：(1)将金属化合物与有机分子链接剂按比例分别溶解，将溶解获得的两种溶液均匀混合，使金属离子与有机分子进行螯合反应，生成沉淀物；对沉淀物进行离心或抽滤处理，获得中间产物；并对该中间产物进行干燥处理，获得前驱体；(2)将该前驱体置于惰性气氛下进行热解碳化处理，得所述非贵金属催化剂。本发明专利技术制得的非贵金属催化剂，它以金属有机骨架结构为内核，表面有多壁碳纳米管，具有大的比表面积；具有良好的氧还原催化性能、氧析出催化性能、稳定性、以及良好的CH3OH耐受性，将其应用于燃料电池时，可维持长期稳定的催化活性。

Non noble metal catalyst and preparation method thereof

The invention discloses a non noble metal catalyst and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: (1) metal compounds and organic molecules link agent according to the proportion of two solutions were dissolved, dissolving the obtained mixture, metal ions and organic molecules in the chelating reaction, generating of sediment; centrifugal or filtration treatment on the precipitate obtained intermediate product; and drying treatment of the intermediate product, obtained precursor; (2) the precursor in an inert atmosphere pyrolysis carbonization, the non noble metal catalyst. Non noble metal catalyst prepared by the invention, it takes the metal organic framework structure as the core, the surface of multi walled carbon nanotubes, with large surface area; has good catalytic properties and catalytic performance of oxygen reduction and oxygen precipitation, stability and good tolerance to CH3OH and its application in fuel cell, can to maintain long-term and stable catalytic activity.

【技术实现步骤摘要】
一种非贵金属催化剂及其制备方法
本专利技术属于电源装置催化剂
，更具体地，涉及一种非贵金属催化剂及其制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池、甲醇燃料电池、电解水装置及一体式可再生燃料电池是不经过燃烧而直接通过电化学反应方式将燃料中的化学能转化为电能的发电装置，属于绿色能源；与现有的蓄电池和充电电池相比，具有高能量、高功率、无污染、高效率和小型化的特点，未来的普及和市场前景广受期待。然而，上述燃料电池电极的催化剂，特别是阴极氧还原催化剂，如铂基催化剂，因其成本昂贵、催化效率低、稳定性差等因素成为了遏制其商业化的主要瓶颈之一。因此，研制和开发低贵金属催化剂及非贵金属催化剂成为该
发展的方向，尤其是非贵金属催化剂逐渐成为人们关注的热点，被期待为该
巨大突破的希望。近年来，碳基非贵金属催化剂的研究逐渐取得较大进展，主要为N元素和M(Fe、Co等金属元素)-N掺杂的各种结构纳米碳(石墨烯、碳纳米管、碳纤维、碳球、介孔碳及其复合碳材料)。迄今，碳基非贵金属催化剂的制备主要集中于模板法、高温煅烧法、化学气相沉积法、水热合成法等操作过程复杂、制备条件苛刻的方法。综上，电源装置中采本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将金属化合物与有机分子链接剂按1:(3～4)的摩尔比在溶剂中分别溶解；将溶解获得的两种溶液均匀混合，室温下静置，生成沉淀物；对所得沉淀物进行离心或抽滤处理，获得中间产物；并对所述中间产物进行干燥处理，获得前驱体；(2)将所得前驱体置于惰性气氛下，匀速升温至600～1000℃进行热解碳化处理，得非贵金属催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种非贵金属催化剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将金属化合物与有机分子链接剂按1:(3～4)的摩尔比在溶剂中分别溶解；将溶解获得的两种溶液均匀混合，室温下静置，生成沉淀物；对所得沉淀物进行离心或抽滤处理，获得中间产物；并对所述中间产物进行干燥处理，获得前驱体；(2)将所得前驱体置于惰性气氛下，匀速升温至600～1000℃进行热解碳化处理，得非贵金属催化剂。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机分子链接剂采用二甲基咪唑、对苯二甲酸二甲酯、对苯二羧酸、对酞酸二甲酯、1，3，5-均苯三羧酸中的一种或几种。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂采用去离子水、甲醇、无水甲醇、无水乙醇、异丙醇中的一种或几种。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属化合物采用包含Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Cr、Mo、Se、Sn、Pt、Ru、Pd、W...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐浩林，吴佳宾，曾燕，王锐，魏希，蔡世昌，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42