一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于燃料电池材料领域，公开了一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂及其制备方法。所述催化剂包括金属氮化物活性相和金属基体相，金属氮化物活性相以细小纳米颗粒形式弥散分布于金属基体相表面。将载体材料加入到含有过渡金属盐与沉淀剂的水溶液中，80～180℃水热反应，得到纳米结构催化剂前驱体，然后在氨气与惰性气体的混合气氛及300～450℃温度下进行热处理反应，得到基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂。本发明专利技术的制备方法原料成本低廉、制备方便、易于量产。制得的催化剂兼具高本征催化活性、丰富的活性位点和良好的导电性，可在碱性条件下高效且稳定地催化肼的电化学氧化反应。

A kind of non noble metal hydrazine oxidation catalyst based on synergistic modification and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂及其制备方法
本专利技术属于燃料电池材料领域，具体涉及一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂及其制备方法。
技术介绍
不断增长的能源需求和环境污染等全球性问题极大地刺激了清洁可持续能源技术的发展。燃料电池使从化学能到电能的高效、可靠和环境友好的转换成为可能，从而为诸如内燃机的传统技术提供了用于分布式发电的有前景的替代方案。燃料电池具有较宽的工作温度范围和多样的性能规格，这主要取决于燃料的类型。在寻找用于车辆或便携式应用的可行燃料电池时，直接肼燃料电池由于其许多良好特性而引起了广泛的关注。一水合肼是一种无碳燃料，其能量密度高(5.42Wh·g－1)，材料成本低，且在室温条件下具有优异的稳定性。沿四电子路径反应的直接肼燃料电池的标准平衡电位(+1.56V)高于氢气-空气燃料电池(+1.23V)和大多数直接液体燃料电池。此外，直接肼燃料电池不需要使用贵金属作为电催化剂材料，这对实际应用是十分重要的。直接肼燃料电池可在近室温下稳定运行，反应产物氮气和水对环境无害。阻碍直接肼燃料电池实际应用的一个主要问题是一水合肼的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂，其特征在于：所述催化剂包括金属氮化物活性相和金属基体相，金属氮化物活性相以细小纳米颗粒形式弥散分布于金属基体相表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂，其特征在于：所述催化剂包括金属氮化物活性相和金属基体相，金属氮化物活性相以细小纳米颗粒形式弥散分布于金属基体相表面。


2.根据权利要求1所述的一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂，其特征在于：所述金属氮化物活性相为过渡金属的氮化物，所述金属基体相为过渡金属；所述过渡金属是指Fe、Co、Ni、W、Mo、Mn中的一种或两种以上的合金。


3.根据权利要求1所述的一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂，其特征在于：所述金属氮化物活性相的颗粒尺寸为5～40nm。


4.根据权利要求1所述的一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂，其特征在于：所述金属基体相具有纳米多孔结构，纳米孔尺寸为1～10nm。


5.权利要求1～4中任一项所述的一种基于协同改性的非贵金属肼氧化催化剂的制备方法，其特征在于包括如下制备步骤：
将载体材料加入到含有过渡金属盐与沉淀剂的水溶液中，80～180℃水热反应，在载体材料表面生长纳米结构催化剂前驱体，清洗干燥后在氨气与惰性气体的混合气氛及300～450℃温度下进行热处理反应，获得具有纳米多孔结构的金属基体相，同时原位析出金属氮化物活性相以细小纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，林曦，温禾，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44