The invention discloses a preparation method of nitrogen doped carbon nanofiber supported gold nanoparticles oxygen reduction catalyst. The method comprises the following steps: bacterial cellulose with deionized water immersion to neutral, drain the water after adding dopamine solution stirring in constant temperature water bath at 50 C, then add pH = 8.5 Tri HCl buffer solution stirring, obtained bacterial cellulose and poly dopamine complexes. The bacterial cellulose and poly dopamine complexes after freeze drying in high temperature carbonization furnace tube in nitrogen doped carbon nano fiber, nitrogen doped carbon nano fiber and method of using sodium borohydride chemical reduction on the gold nanoparticles loaded gold nanoparticles oxygen reduction catalyst loaded nitrogen doped carbon nano fiber to obtain the. The catalyst has the advantages of simple preparation method and excellent oxygen reduction performance under alkaline conditions. Compared with Pt catalyst, the catalyst has low cost and good stability.
【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法
本专利技术属于纳米材料制备领域,具体涉及一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法和应用的制备和应用。
技术介绍
石油资源的不断开采和使用引发了能源危机和环境污染,成为了全球共同关注的焦点话题。目前,全球各地的科研机构和专家学者纷纷在开发和探索新能源或新能源技术,使能源和环境走上可持续发展的道路。其中燃料电池作为一种能量的转换装置,引起了人们的关注。燃料电池具有能量转换效率高、能量密度高,绿色清洁等优点,目前已经应用在新能源汽车的动力系统和发电系统等领域。燃料电池阴极缓慢的氧还原反应一直制约着燃料电池的发展。一般情况下都是采用阴极催化剂来加速氧还原反应,而贵金属铂就是当前最常见的阴极氧还原催化剂。铂的氧还原催化活性和选择性高,是目前应用最多的阴极氧还原催化剂,但是铂在自然界的储量少、且价格昂贵、稳定性差等不足制约了此类催化剂在燃料电池上的应用。因此,开发更廉价,高效和稳定的阴极氧还原催化剂对燃料电池的推广应用具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术目的在于开发出更廉价,高效和稳定的阴极氧还原催化剂而提供了一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂。为了实现以上目的,本专利技术提供一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法,包括以下步骤:1)细菌纤维素的前处理:用去离子水将细菌纤维素浸泡至中性;2)细菌纤维素和聚多巴胺复合物:取步骤1)处理好的细菌纤维素加入到50mL0.1mol·L-1的多巴胺水溶液中,在恒温水浴中搅拌混合均匀,加入20mLpH=8.5的Tri-HCl缓 ...
【技术保护点】
一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒的氧还原催化剂的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:1)用去离子水将细菌纤维素浸泡至中性;2)在步骤1)得到的细菌纤维素中加入50mL 0.1mol·L
【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒的氧还原催化剂的制备方法,其特征在于,它包括以下步骤:1)用去离子水将细菌纤维素浸泡至中性;2)在步骤1)得到的细菌纤维素中加入50mL0.1mol·L-1的多巴胺水溶液,在恒温水浴中搅拌混合均匀;3)再向步骤2)所述的反应体系中加入20mLpH=8.5的Tri-HCl缓冲溶液,使多巴胺聚合在细菌纤维素上,得到细菌纤维素和聚多巴胺复合物;4)将步骤3)得到的细菌纤维素和聚多巴胺复合物冷冻干燥,干燥后将其放入程序升温管式炉中在惰性气体的保护下升温炭化,降温冷却至室温后得到氮掺杂碳纳米纤维;5)取步骤4)得到的氮掺杂碳纳米纤维100mg分散于50mL去离子水中,然后加入浓度为5mgmL-1的氯金酸水溶液,超声分散成均匀的混合液,再往混合液加入还原剂,持续搅拌后得到氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒。2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法,其特征在于:步骤1)所述的细菌纤维素切成小片,规格为2cm×2cm。3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒...
【专利技术属性】
技术研发人员:孟辉,袁黎明,
申请(专利权)人:佛山市利元合创科技有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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