一种钼单原子催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于燃料电池领域，尤其涉及一种钼单原子催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的钼单原子催化剂包括：多孔碳骨架；和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。本发明专利技术提供的钼单原子催化剂具有良好的催化性能和稳定性。本发明专利技术提供的制备方法包括以下步骤：a)含钼的多酸基金属有机框架在氮气和/或稀有气体气氛中进行热解，之后用盐酸溶液刻蚀，得到碳负载MoO

A molybdenum monoatomic catalyst and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种钼单原子催化剂及其制备方法和应用
本专利技术属于燃料电池领域，尤其涉及一种钼单原子催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
锌空气燃料电池是一种将化学能通过电化学反应直接转化为电能的发电装置，它具有能量密度高、价格低廉、绿色环保、安全便携等优点，被专家们认为是未来电动汽车、无人机以及便携式电子产品(如助听器)的理想电源。锌空气燃料电池已经被美国能源部和中国科技部授权成立的“美中能源环境技术交流中心”作为中美合作的重点项目。锌空气燃料电池是以锌为负极，空气作为正极，放电时正、负极和总反应的化学方程式如下：负极：Zn+4OH-→Zn(OH)42-+2e-；Zn(OH)42-→ZnO+H2O+2OH-；正极：O2+2H2O+4e-→4OH-；总反应：2Zn+O2＝2ZnO。其中，正极上发生的氧还原反应由于涉及多电子转移，动力学过程缓慢，因此必须使用催化剂来加快其反应速率。尽管铂碳(Pt/C)催化剂的氧还原反应的活性比较高，但是由于Pt在地壳中储量稀少且价格昂贵，因此限制了Pt/C催化剂的大规模应用。锌空气燃料电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钼单原子催化剂，包括：/n多孔碳骨架；/n和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。/n

【技术特征摘要】
1.一种钼单原子催化剂，包括：
多孔碳骨架；
和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。


2.根据权利要求1所述的钼单原子催化剂，其特征在于，所述钼单原子催化剂的比表面积为700～800m2/g。


3.一种钼单原子催化剂的制备方法，包括以下步骤：
a)含钼的多酸基金属有机框架在氮气和/或稀有气体气氛中进行热解，之后用盐酸溶液刻蚀，得到碳负载MoO3；
b)用氨水刻蚀所述碳负载MoO3中的MoO3，之后在氨气气氛中加热反应，得到钼单原子催化剂；
所述钼单原子催化剂包括多孔碳骨架和通过碳氮原子锚定在所述多孔碳骨架上的钼单原子。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述热解的温度为400～500℃；所述热解的时间为2～6h。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中，所述盐酸溶液的浓度为2～4mol/L；所述刻蚀的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈乾旺，王长来，童慧刚，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34