一种燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料及其制备方法和应用，先用热处理制备氮硫共掺杂石墨烯，然后在石墨烯表面原位生长氮硫共掺杂碳点，得到氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料。本发明专利技术制备的燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料可应用于甲醇、甲酸、乙醇电氧化以及氧还原反应催化剂。本发明专利技术具有成本低、工艺简单、所需设备简单的优点，且易于实现商业化。

A Nitrogen-Sulfur Co-doped Graphene/Carbon Point Composite Catalyst for Cathodic Oxygen Reduction of Fuel Cells and Its Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及燃料电池催化剂的领域，具体涉及一种燃料电池催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料，还涉及该材料的制备方法和应用。
技术介绍
燃料电池(FuelCell)是一种高效、环境友好的电化学发电装置，能持续将燃料的化学能转化为电能，是未来可持续能源体系发展的重要目标。燃料电池技术研发已历经数十年，却未能大范围推广，其发展最大因素是成本问题。当前主要是以贵金属铂作为催化剂，加上昂贵的质子交换膜和石墨双极板的加工成本等，导致燃料电池成本居高不下。同时，Pt催化剂在反应过程中受中间产物的影响而失效，存在稳定性和持久性问题。因此，在燃料电池汽车商品化之前，必须大幅降低成本，而这将依赖于电池关键材料价格的降低和性能的进一步提高。无金属杂原子掺杂的石墨烯等碳纳米材料，用于燃料电池阴极电催化剂广泛的研究，引入杂原子进入到碳纳米材料中能够引起电子调制，来改变电荷分布和电子特性。掺杂引起的缺陷能够进一步改变碳纳米材料的结构，进而改善电催化材料的性能。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种燃料电池阴极氧还原催本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料的制备方法，其特征在于，具体方法如下：先用热处理制备氮硫共掺杂石墨烯，然后在石墨烯表面原位生长氮硫共掺杂碳点，得到氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料的制备方法，其特征在于，具体方法如下：先用热处理制备氮硫共掺杂石墨烯，然后在石墨烯表面原位生长氮硫共掺杂碳点，得到氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料。2.根据权利要求1所述燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料的制备方法，其特征在于，热处理制备氮硫共掺杂石墨烯的制备方法如下：将胱胺和氧化石墨烯混合，于50～80℃搅拌反应10～20h，过滤冷冻干燥后，然后在氩气气氛下以5～12℃/min的升温速率，升温至500～1000℃并保温2～6h进行热处理，得到氮硫共掺杂石墨烯。3.根据权利要求1所述燃料电池阴极氧还原催化剂氮硫共掺杂石墨烯/碳点复合材料的制备方法，其特征在于，所述石墨烯表面原位生长氮硫共掺杂碳点的方法如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：金燕子，武立州，
申请(专利权)人：安康学院，
类型：发明
国别省市：陕西,61