B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料、制备方法与应用技术

本发明专利技术公开一种B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料，涉及复合材料电催化技术领域，复合材料上具有孔，孔尺寸为120‑800nm，复合材料中的Co纳米颗粒镶嵌在B、N共掺杂C纳米层间，Co纳米颗粒尺寸分布在1‑3nm，B、N共掺杂C纳米层的尺寸分布在2‑50μm。本发明专利技术还提供上述复合材料的制备方法及其应用。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术制备的复合材料具有优异的电催化氧还原性能和电催化稳定性，具有替代贵金属Pt及其衍生物的潜在可能，制备方法具有工艺简单、成本低。

B, N co-doped C nanolayers and C o nanoparticles composite materials, preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料、制备方法与应用
本专利技术涉及复合材料电催化
，具体涉及一种B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料、制备方法与应用。
技术介绍
对能源的探寻与开发是人类社会发展的保障，然而过渡的开采与利用不仅使藏于地壳内的化石类能源尽显枯竭，而且让人类付出了环境污染的巨大代价。为了平衡能源需求与环境破坏间的相互关系，近年来，开发高效绿色的能源转换技术得到了人们的广泛关注。在众多能源转换技术中，燃料电池因其能量密度高，燃料利用率高以及CO2排放量低等优势脱颖而出，被认为是解决能源危机最可信赖的技术手段之一。研究表明，在燃料电池阴极上发生的氧还原反应是启动燃料电池反应的关键，然而此过程动力学极为缓慢，通常需使用高效的催化剂来提升氧还原反应活性。当前最常用的催化剂为贵金属Pt及其衍生物催化剂，但高昂的成本严重限制了此类催化剂的商业化发展。因此，开发廉价环保的非贵金属催化剂对推动燃料电池技术的发展具有重要的科学和现实意义。近年来，碳基-金属复合材料由于具有廉价易得、比表面积大、电导率高等先天优势而受到了电催化科研工作者的青睐。在过去十年中，大量碳基-金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料，其特征在于：所述复合材料上具有孔，孔尺寸为120‑800nm，所述复合材料中的Co纳米颗粒镶嵌于B、N共掺杂C纳米层间，Co纳米颗粒尺寸分布在1‑3nm，B、N共掺杂C纳米层的尺寸分布在2‑50μm。

【技术特征摘要】
1.一种B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料，其特征在于：所述复合材料上具有孔，孔尺寸为120-800nm，所述复合材料中的Co纳米颗粒镶嵌于B、N共掺杂C纳米层间，Co纳米颗粒尺寸分布在1-3nm，B、N共掺杂C纳米层的尺寸分布在2-50μm。2.根据权利要求1所述的B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料，其特征在于：所述复合材料的制备方法包括以下步骤：将硼酸、柠檬酸、尿素、均苯四甲酸和酞菁钴按质量比为0.3-1：4-8：30-60：0.5-1：1-5混合，研磨后加入无水乙醇和去离子水，进行搅拌，然后干燥，冷却至室温，取出干燥后的产物，研磨粉碎后在Ar气氛围下350℃退火3-5h，然后再升高温度至650℃继续退火10-12h，待反应结束后收集粉末并研磨，制得B、N共掺杂C纳米层与Co颗粒复合材料。3.根据权利要求2所述的B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料，其特征在于：还包括纯化步骤：采用2M的HCl搅拌洗涤收集的粉末后，用去离子水和无水乙醇洗涤，然后进行干燥、研磨，获得纯化后的B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料。4.制备如权利要求1所述的B、N共掺杂C纳米层与Co纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将硼酸、柠檬酸、尿素、均苯四甲酸和酞菁钴按质量比为0.3-1：4-8：30-60：0.5-1：1-5混合，研磨后加入...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭盛祺，沈伯雄，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12