一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法，称取铁源，溶于碳源和氮源溶液中配成溶液；所得原料溶液通过电子蠕动泵输入立式管式炉中，同时通入保护气体，原料溶液在管式炉高温区气化并热分解形成纳米团簇；热分解结束纳米团簇形成氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒产物，并在管式炉尾部收集器中收集；将得到的氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒置于王水溶液中，加热并搅拌，过滤，去离子水洗涤；将得到的催化剂进行干燥，随后将该催化剂置于真空环境加热，催化剂随炉冷却得到高比表面积铁氮碳催化剂。本发明专利技术的铁氮碳催化剂合成方法简单，原料易得，易于操作，产物稳定性好，氧还原催化活性高，可用于燃料电池阴极催化剂，适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法
本专利技术属于新能源材料及电化学领域，涉及一种燃料电池阴极氧还原催化剂的合成方法，具体涉及到一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法。
技术介绍
燃料电池(Fuelcell)具有转换效率高，环保等优势是最有发展前景的发电技术之一，但目前商业化依然面临着成本高，性能差的问题。而导致实际能量转换效率低于理论值的主要原因是动力学极化和传质极化损失等。其中，阴极氧还原反应的催化剂催化活性远低于阳极的氧化反应，即便是已商业化的贵金属铂催化剂也是如此。催化活性偏低和结构优化不合理是产生上述极化损失的主要原因。因此，发展一种成本低，原料广泛，制备工艺简单，催化效率高，稳定性好的阴极氧还原反应催化剂已成为亟待解决的挑战(AppliedCatalysisB:Environmental222(2018)191-199)。随着技术的发展，非贵金属碳材料在催化活性，稳定性上正快速接近铂催化剂，同时还具有优良的导电性和成本较低等优点，日益受到研究者的青睐。多介孔结构和高比表面积是催化剂材料提高催化活性的合理结构，其中多介孔结构可以提供更多的气体传输通道，而高比表面积可以提供更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）称取铁源，溶于碳源和氮源中的任意一种或者两种按照任意比例混合的溶液中，所述的铁源与碳源和氮源组成的溶液的质量比为4:1~1:20；2）将步骤1）所得原料溶液通过电子蠕动泵输入立式管式炉中，同时通入保护气体，原料溶液在管式炉高温区气化并热分解形成纳米团簇，所述的管式炉的反应温度为500~1300℃，升温速率为5~15℃/min；3）热分解结束后，纳米团簇形成氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒产物，并在管式炉尾部收集器中收集；4）将步骤3）得到的氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒置于王水溶液中，加热并搅拌，加热温度为30~90℃，搅拌时间为2~10...

【技术特征摘要】
1.一种高比表面积铁氮碳催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1）称取铁源，溶于碳源和氮源中的任意一种或者两种按照任意比例混合的溶液中，所述的铁源与碳源和氮源组成的溶液的质量比为4:1~1:20；2）将步骤1）所得原料溶液通过电子蠕动泵输入立式管式炉中，同时通入保护气体，原料溶液在管式炉高温区气化并热分解形成纳米团簇，所述的管式炉的反应温度为500~1300℃，升温速率为5~15℃/min；3）热分解结束后，纳米团簇形成氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒产物，并在管式炉尾部收集器中收集；4）将步骤3）得到的氮掺杂炭包铁纳米核壳颗粒置于王水溶液中，加热并搅拌，加热温度为30~90℃，搅拌时间为2~10h；然后过滤，去离子水洗涤除去...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛赵旻，甘祖忠，黄欢，李娜娜，赵文杰，李舒，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31