一种强π-π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料关于氧还原电催化剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种强π‑π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料关于氧还原电催化剂的制备方法，属于电催化领域。该强π‑π共复合材料采用缺陷石墨烯和酞菁铁为原料，成功地制备出了具有优异氧还原活性的电催化剂。该强π‑π共轭复合材料具有超薄纳米结构以及一定的缺陷结构，酞菁铁纳米片在缺陷石墨烯表面上均匀分布，用作氧还原电催化剂时表现出优异的催化活性(在0.1M KOH电解液中的半波电位为0.89V vs.RHE)。目前应用于电催化氧还原(ORR)的催化剂为传统的贵金属铂(Pt)及铂基复合物，但由于它们价格昂贵、储量低、稳定性以及耐甲醇性能较差等问题，使得其作为ORR催化剂的大规模应用受到限制。因此，开发一种制备简单，且具有高催化活性和稳定性的ORR催化剂具有重要的意义。本发明专利技术中，强π‑π共轭复合材料的制备过程简单，在碱性条件下ORR催化性能优异，是非常有前景的电催化材料。

A preparation method of oxygen reduction electrocatalyst for defect graphene and iron phthalocyanine composite with strong \u03c0 - \u03c0 conjugation

【技术实现步骤摘要】
一种强π-π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料关于氧还原电催化剂的制备方法
本专利技术属于电催化领域，具体涉及一种强π-π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料关于氧还原电催化剂的制备方法。
技术介绍
燃料电池体积小、环境友好、理论比能量高，因此被认为是一种高效的循环能源。然而，它的阴极ORR反应动力学缓慢限制了它的应用，通常，贵金属铂基催化剂用于加快电池阴极ORR速度。但是铂基催化剂价格昂贵、储量低、以及稳定性和耐甲醇性能较差等缺点限制了燃料电池的大规模应用，因此需要开发一种经济、高效的非贵金属ORR催化剂。近年来，各种非贵金属ORR催化剂，包括过渡金属硫化物，杂原子掺杂的碳纳米材料，氮化碳，导电聚合物衍生材料和过渡金属-N4螯合大环等被广泛研究。其中，过渡金属酞菁化合物作为一种典型的M-N4大环化合物，因其对ORR的电催化活性而引起了广泛关注。自1964年酞菁钴被报道以来，其他过渡金属酞菁化合物陆续被合成，它们的ORR催化活性排序如下：酞菁铁＞酞菁钴＞酞菁镍＞酞菁铜＞酞菁锰。虽然这些过渡金属酞菁化合物中，酞菁铁的ORR性能最好。但是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强π-π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：/n1)把一定质量的单层缺陷石墨烯超声分散在无水乙醇中，得到均匀分散的单层缺陷石墨烯悬浮液。/n2)把两倍缺陷石墨烯质量的酞菁铁超声分散在无水乙醇中，得到均匀分散的酞菁铁超薄纳米片悬浮液；/n3)在超声条件下，缺陷石墨烯悬浮液逐滴加入到酞菁铁悬浮液中；/n4)混合悬浮液超声2小时，然后慢速搅拌2小时，60℃烘干后得到缺陷石墨烯和酞菁铁的强π-π共轭复合材料，利用电化学工作站和三电极体系测试上述强π-π共轭复合材料的电化学性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种强π-π共轭的缺陷石墨烯和酞菁铁复合材料的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
1)把一定质量的单层缺陷石墨烯超声分散在无水乙醇中，得到均匀分散的单层缺陷石墨烯悬浮液。
2)把两倍缺陷石墨烯质量的酞菁铁超声分散在无水乙醇中，得到均匀分散的酞菁铁超薄纳米片悬浮液；
3)在超声条件下，缺陷石墨烯悬浮液逐滴加入到酞菁铁悬浮液中；
4)混合悬浮液超声2小时，然后慢速搅拌2小时，60℃烘干后得到缺陷石墨烯和酞菁铁的强π-π共轭复合材料，利用电化学工作站和三电极体系测试上述强π-π共轭复合材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东江，赵小亮，于学政，邹译慧，孙瑾，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：发明
国别省市：山东;37