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一种金属有机框架衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂的制备方法技术

技术编号:25760468 阅读:40 留言:0更新日期:2020-09-25 21:08
本发明专利技术提供一种由金属有机框架(MOFs)衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂(Pt/NCNTs@MC800‑4)的制备方法。该方法以ZIF‑67为前驱体,三聚氰胺为外加氮源,通过高温煅烧法在合适的温度和时间下制备了一种Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳,再将其作为碳载体,以氯铂酸为铂源,乙二醇为还原剂,采用热回流法制备出Pt基复合催化剂Pt/NCNTs@MC800‑4。制得的复合催化剂具有良好的甲醇氧化电催化活性、抗一氧化碳中毒性能和稳定性,因而在燃料电池领域具有潜在的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种金属有机框架衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种金属有机框架衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂的制备方法。
技术介绍
随着传统化石燃料短缺和环境恶化问题日益严重,各种能源转换系统的开发和利用也得到了极大的重视。直接甲醇燃料电池(DMFC)能够直接将化学能转化为电能,具有污染排放低、启动速度快、能量密度高等优点,已被认为是汽车和便携式电子设备一个很有前途的选择。迄今为止,铂(Pt)基催化剂由于其独特的电子性质,一直被认为是DMFC中最重要的阳极电催化剂。然而,电催化稳定性差、成本高是制约Pt基催化剂在DMFC实际应用的主要障碍,因此,开发具有高电化学活性和稳定性的Pt基催化剂已成为当务之急。为了解决上述难题,催化剂的载体是提高催化稳定性和活性的关键。Pt基催化剂的电催化性能依赖于合适的载体,包括介孔碳、碳纤维、石墨烯和比表面积较大的金属有机框架(MOFs)等。与商用Pt/C相比,优秀载体负载型Pt基催化剂的催化性能得到很大提高。MOFs是由金属离子/簇和有机配体组成的制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属有机框架衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂的制备方法,其特征在于按下列步骤进行:将3.28 g 2-甲基咪唑和2.49 g六水合硝酸钴分别溶解在250 mL甲醇中,搅拌24 h,得到紫色固体产物,将其用甲醇洗涤后真空干燥8 h,得到ZIF-67;然后将150 mg ZIF-67分散在10 mL水溶液中,缓慢滴入20 mL 0.06 mol L

【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳负载铂催化剂的制备方法,其特征在于按下列步骤进行:将3.28g2-甲基咪唑和2.49g六水合硝酸钴分别溶解在250mL甲醇中,搅拌24h,得到紫色固体产物,将其用甲醇洗涤后真空干燥8h,得到ZIF-67;然后将150mgZIF-67分散在10mL水溶液中,缓慢滴入20mL0.06molL-1三聚氰胺水溶液中,搅拌3h后冷冻干燥,得到ZIF-67/三聚氰胺混合物;将合成的ZIF-67/三聚氰胺混合物在管式炉中以2°Cmin-1的升温速率升温至800°C,Ar气氛下加热4h,得到ZIF-67衍生Co嵌入氮掺杂碳纳米管修饰介孔碳;采用热回流法负载铂,在圆底烧瓶中加入0.04...

【专利技术属性】
技术研发人员:王瑞英张洁
申请(专利权)人:新疆大学
类型:发明
国别省市:新疆;65

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