一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂及其制法制造技术

本发明专利技术涉及氧还原催化剂技术领域，且公开了一种FeCo‑MOFs‑生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂及其制法，包括以下配方原料：羟基化碳纳米管、富氮生物质、FeCo双金属MOFs。该一种FeCo‑MOFs‑生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂及其制法，大分子醛胺缩合物富氮生物质，煅烧形成多孔的富氮碳材料，使碳材料表现出良好的正电性，促进了催化剂对氧原子的吸附能力，碳纳米管均匀地分散在富氮生物质的表面，煅烧形成高比表面积和孔隙结构丰富的多孔碳材料，提高了反应产物在电解质和催化剂之间的迁移速率，增大了催化剂与电解质的接触面积，Fe‑Co双金属MOFs，与富氮生物质煅烧形成的石墨氮和吡啶氮配位形成大量的Fe‑Nx和Co‑Nx/C簇活性位点，增加了催化剂的催化活性。

【技术实现步骤摘要】
一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂及其制法
本专利技术涉及氧还原催化剂
，具体为一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂及其制法。
技术介绍
化石燃料是人类生产、生活中使用的主要能源，是一种不可再生资源，随着全球能源需求量的增长和环境污染问题日益严峻，开发绿色新能源和节能产品，以及提高化学能的转化效率成为研究热点，燃料电池是一种新型能源转换装置，燃料电池的阳极反应通过电化学催化过程，将燃料的化学能转化为电能，从而实现能源的高效转化，燃料电池的电催化实现能源转换，是一种相对绿色环保的过程，其中阴极反应通常是氧还原反应(ORR)，氧来源通常为空气中的O2。目前氧还原反应催化剂主要是含贵金属的碳载铂类催化剂，但是商业化的碳载铂类催化剂成本很高，并且电化学稳定性较差，并且在甲醇燃料电池中，耐甲醇性不好，大大降低碳载铂类催化剂的实用性和广泛使用，此外还有碳基非金属催化剂、过渡金属碳基催化剂等，但是目前的碳基非金属催化剂在氧还原反应中吸附氧原子的能力不高，抑制了氧还原反应的正向进行，而过渡金属碳基催化剂中的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：3-6份羟基化碳纳米管、52-67份富氮生物质、30-42份FeCo双金属MOFs。/n

【技术特征摘要】
1.一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：3-6份羟基化碳纳米管、52-67份富氮生物质、30-42份FeCo双金属MOFs。


2.根据权利要求1所述的一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂，其特征在于：所述羟基化碳纳米管为羟基化多壁碳纳米管，长度15-25um，直径2-8nm，活性羟基含量5-6％。


3.根据权利要求1所述的一种FeCo-MOFs-生物质基富氮多孔碳氧还原催化剂，其特征在于：所述富氮生物质制备方法包括以下步骤：
(1)向乙醇溶液中加入三聚氰胺和戊二醛，将溶液加热至80-90℃，回流反应10-15h。
(2)向溶液中加入L-赖氨酸和催化剂对甲基苯磺酸，将溶液转移进水热反应釜，加热至160-180℃，反应30-35h，将溶液冷却至室温、减压浓缩、洗涤、干燥，制备得到基于醛胺缩合扩链反应的大分子富氮生物质。


4.根据权利要求3所述的富氮生物质材料制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺、戊二醛、L-赖氨酸和对甲基苯磺酸，四者的物质的摩尔比为1:30-40:35-48:1.5-2。


5.根据权利要求1所述的一种Co-MOFs-生物质基多孔碳氧还原催化剂，其特征在于：所述FeCo双金属MOFs为Fe-Co双金属有机骨架，制备方法包括以下步骤：
(1)向体积比为1:1.5-2的蒸馏水和乙醇混合溶剂中加入FeCl3、CoCl2和有机配体2,4,6-三[(对羧基苯基)氨基]-1,3,5-三嗪...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱旭烈，
申请(专利权)人：朱旭烈，
类型：发明
国别省市：浙江;33