一种中空介孔碳球的应用制造技术

本申请公开了一种中空介孔碳球作为催化剂在催化氧还原生成过氧化氢中的应用。中空介孔碳球，具有中孔(介孔)结构和高表面积的优点，作为催化剂，应用于氧还原催化产过氧化氢，具有成本低廉，性能优异的优势，对H

【技术实现步骤摘要】
一种中空介孔碳球的应用
本申请涉及一种中空介孔碳球作为催化剂在催化氧还原生成过氧化氢中的应用，属于电化学催化剂领域。
技术介绍
作为一种重要的工业化学品，过氧化氢(H2O2)在环境处理和可再生能源转换技术中发挥着重要作用。H2O2用于水处理，也是一种很有前途的能源载体。目前，H2O2主要由蒽醌氧化(AO)工艺生产，这需要明显的能量并产生大量的废物化学品。另一个好的方法是直接用氧气和氢气生产过氧化氢。这种方法不仅环保，而且可以连续生产，解决与间接蒽醌途径相关的问题。但是，这种方法也有很大的缺点。它不仅具有氧气和氧气混合物可能引起爆炸的危险，而且还需要使用铂族贵金属催化剂。最近，燃料电池装置中的电化学过程提供了一种在现场生产H2O2的有前景的方法。在燃料电池的阴极侧，氧气还原通过两个电子过程直接产生H2O2。它解决了间接过程和直接合成过程引起的问题。对于双电子方法，具有高活性和选择性的电催化剂是关键的。贵金属及其合金(如Pd-Au，Pt-Hg和Pd-Hg)是目前最有效的催化剂，但贵金属的稀缺性和高价格阻碍了大规模的适用性。碳基金属材料由于其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空介孔碳球作为催化剂在催化氧还原生成过氧化氢中的应用。/n

【技术特征摘要】
1.一种中空介孔碳球作为催化剂在催化氧还原生成过氧化氢中的应用。


2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述应用的条件为：用于燃料电池的阴极氧气还原反应。


3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，包括碱性、中性或酸性条件。


4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，在pH＝8的条件下过氧化氢的选择性为80％～99.9％，在pH＝0.26条件下过氧化氢的选择性为60％～80％。


5.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述中空介孔碳球具有空心形态和径向孔道，包括中空空腔和径向多孔碳壳，所述中空空腔的直径为300～400nm，所述径向多孔碳壳的厚度为20～80nm；
优选地，所述中空介孔碳球的比表面积为800～1400m2g-1；
优选地，所述中空介孔碳球具有均匀分散的氧元素，所述氧元素的摩尔含量为6～20％。


6.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述中空介孔碳球的制备方法至少包括：
a)含有硅源和氨水的醇水溶液，反应I，得到混合溶液I；
b)向所述混合溶液I中加入甲醛和间苯二酚，反应II，经分离得到前驱体；
c)所述前驱体经过碳化、去模板，得到所述中空介孔碳球；
其中，步骤a)中所述硅源选自原硅酸四乙酯和原硅酸四丙酯。


7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述硅源含有原硅酸四乙酯、原硅酸四丙酯；
所述原硅酸四乙酯和原硅酸四丙酯的摩尔比为0～12：12...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴国良，庞泳喻，谢欢，张浩，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：福建;35