一种单原子Fe-N-C氧还原催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种单原子Fe‑N‑C氧还原催化剂及其制备方法与应用。该制备方法包括如下步骤：(1)将动物血液进行干燥，得到前驱体；(2)将所述前驱体进行高温热处理，得到所述单原子Fe‑N‑C氧还原催化剂。本发明专利技术采用的动物血液中含有大量的血红蛋白细胞，该细胞中含有Fe‑N配位结构，经过高温热处理后，这些Fe‑N配位结构仍然得以保存，其中Fe原子是以单原子的形式与临近的N原子进行配位。与其他的原料和制备单原子催化剂的方法相比，本发明专利技术使用的原料是食品加工产业中的废料，储量丰富，价格低廉，催化剂制备方法简单，易于大规模生产单原子Fe‑N‑C氧还原催化剂，并且催化剂的催化性能优异，可作为燃料电池或锌空电池的阴极催化剂使用。

【技术实现步骤摘要】
一种单原子Fe-N-C氧还原催化剂及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种单原子Fe-N-C氧还原催化剂及其制备方法与应用，属于电催化剂领域。
技术介绍
近几年来，能源危机和环境污染问题越来越受到世界各国的重视。燃料电池和锌空电池作为清洁可再生能源，具有较高能量转换效率，在解决这两个问题中占着举足轻重的地位。然而，它们关键的阴极氧还原反应动力学缓慢，需要稀有的贵金属作为催化剂，这就严重的阻碍了它们的广泛应用。许多人开始利用贵金属和其它过渡金属组成合金或核壳等特殊结构，来提高贵金属的利用率和降低其载量，但是这始终不能摆脱贵金属本身的局限性。所以，极力发展高氧还原电催化活性的非贵金属催化剂成为了解决能源和环境问题的迫切需求。目前，单原子催化剂充分利用每一个催化活性位点，表现出较高的催化活性，在学术界是一个研究热点。然而，由于单原子催化剂中原子的表面能较大，倾向于聚集形成纳米颗粒，阻碍了单原子催化剂活性的发挥。人们采用各种方法限制单原子的聚集，但这些制备方法通常较为繁琐，且成本较高。因此，专利技术一种高效、廉价的单原子催化剂的制备方法极具挑战且意义重大。含有过渡金属Fe元素的氮掺杂碳材料(F本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单原子Fe‑N‑C催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将动物血液进行干燥，得到前驱体；(2)将所述前驱体进行高温热处理，得到所述单原子Fe‑N‑C催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种单原子Fe-N-C催化剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将动物血液进行干燥，得到前驱体；(2)将所述前驱体进行高温热处理，得到所述单原子Fe-N-C催化剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述动物血液为猪血、牛血和羊血等中的一种或几种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述干燥的温度为80℃～150℃。4.根据权利要求1-3所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，干燥后进行研磨，所述研磨方法可为手工研磨或机械研磨，例如球磨；所述球磨的条件可为：转速为100rpm～500rpm，球磨时间为1小时～5小时。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡劲松，胡伟丽，江文杰，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11