一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法，属于催化剂制备技术领域，解决了现有单原子催化剂的金属原子非常容易团聚形成纳米簇甚至是纳米颗粒导致活性降低、催化剂的性能差的技术问题。该方法包括以下步骤：步骤1、制备前驱体溶液；步骤2、制备前驱体粉末；步骤3、将尿素在密闭石英舟中，在惰性气体保护下，以5～10℃/min的升温速率升温至500～550℃，煅烧时间为4～6h，制备得到g‑C

【技术实现步骤摘要】
一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法
本专利技术涉及双金属单原子氧还原催化剂
，尤其涉及一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法。
技术介绍
近年来，由于传统化石能源的过度使用导致了严重的能源和环境问题，所以清洁能源和新型能源转换装置例如燃料电池和金属空气电池引起了人们的广泛关注。其中由于阴极氧还原(ORR)缓慢的动力学过程，导致了Pt基催化剂的过度使用，并且Pt基催化剂成本高，稳定性不佳，从而严重影响了燃料电池等能源转换装置的商业化进程。因此，人们致力于开发低Pt及非Pt催化剂，包括N-C催化剂、非贵金属氧化物或氮化物、过渡金属配位的大环化合物和M-N-C催化剂等。已有研究表明，微观几何结构，量子尺寸效应对催化剂的活性有着至关重要的影响。张涛课题组首次提出“单原子”概念，通过研究金属原子的配位和电子结构，从而改善催化剂的活性和稳定性。单原子催化剂提高了催化原子活性位点的利用率，是降低当前贵金属催化剂成本的有效途径。但同时也存在一些不足，首先是在合成过程中，金属原子非常容易团聚形成纳米簇甚至是纳米颗粒，从而导致活性降低本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、将可溶性锌盐与另一种可溶性金属盐溶解于盐酸中，得到第一溶液；将邻苯二胺溶解于盐酸中得到第二溶液，将第一溶液和第二溶液在0～25℃混合并搅拌1～2h得到第三溶液；将过硫酸铵溶解于盐酸中得到第四溶液；缓慢将第四溶液溶于第三溶液中并在0～25℃下搅拌2～3h，然后在室温下搅拌12～24h，得到前驱体溶液；/n步骤2、将前驱体溶液转移到马弗炉加热，加热温度为150～180℃，加热时间为2～4h，冷却至室温后得到前驱体粉末；/n步骤3、将尿素在密闭石英舟中，在惰性气体保护下，以5～10℃/min的升温速率升温至500...

【技术特征摘要】
1.一种高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、将可溶性锌盐与另一种可溶性金属盐溶解于盐酸中，得到第一溶液；将邻苯二胺溶解于盐酸中得到第二溶液，将第一溶液和第二溶液在0～25℃混合并搅拌1～2h得到第三溶液；将过硫酸铵溶解于盐酸中得到第四溶液；缓慢将第四溶液溶于第三溶液中并在0～25℃下搅拌2～3h，然后在室温下搅拌12～24h，得到前驱体溶液；
步骤2、将前驱体溶液转移到马弗炉加热，加热温度为150～180℃，加热时间为2～4h，冷却至室温后得到前驱体粉末；
步骤3、将尿素在密闭石英舟中，在惰性气体保护下，以5～10℃/min的升温速率升温至500～550℃，煅烧4～6h，制备得到g-C3N4；
步骤4、将前驱体粉末与g-C3N4混合研磨后，在惰性气氛下煅烧，首先在350～400℃条件下煅烧1～2h；然后在700～1000℃条件下再次煅烧1～5h，得到高密度双金属单原子氧还原催化剂。


2.根据权利要求1所述高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述可溶性锌盐为硝酸锌、氯化锌、醋酸锌中的一种；所述另一种可溶性金属盐中的金属为Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ag、Pt、Au中的一种。


3.根据权利要求2所述高密度双金属单原子氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述可溶性锌盐与另一种可溶性金属盐的摩尔比为0.1:1～100:1。


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【专利技术属性】
技术研发人员：陈聪，赵宏滨，阙奕鹏，刘孝伟，叶代新，方建慧，张久俊，
申请(专利权)人：超威电源集团有限公司，上海大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33