一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备方法及其产品和应用技术

一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备方法，首先在氮掺杂碳包裹的二氧化硅纳米球SiO

【技术实现步骤摘要】
一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备方法及其产品和应用
本专利技术属于新型电化学能源材料领域，具体涉及到一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备及其应用。
技术介绍
氧还原反应（ORR）是燃料电池、金属-空气电池重要的阴极过程。由于ORR本身是一个动力学缓慢的过程，所以在很大程度上，ORR就成了制约这类电池性能优异与否的关键。要保证ORR能够快速、高效地进行，必须选择对ORR具有优异电催化活性的是否问题为阴极催化剂。大量的研究与应用实际表明，金属铂是所有金属中，目前所发现的最有效的ORR电催化剂，但大量的商业化使用铂会导致电池成本高昂，而且地球上铂的资源稀少，且分布极不均衡，导致它的开采成本和难度大大增加。因此，降低，或甚至不使用铂类催化剂是这类电池今后发展的重要内容之一。目前，从降低铂的使用量来说，人们开发了大量铂基ORR电催化剂，主要以铂和其它过渡金属如钴、镍、锰、铁、钯、银组成的铂基双金属或铂基多金属复合物纳米颗粒，其载体主要是碳材料；从完全弃用铂来说，目前开发的这种非铂ORR电催化剂种类繁多，但主要是以不同类型碳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备方法，其特征是包括以下步骤：/n（1）采用通行技术，制备碳氮复合物包裹的二氧化硅球；/n（2）按改进的现有技术（Tao Yang,Yangai Liu, et al., Journal of Alloys andCompounds 735 (2018) 1079-1087），在SiO

【技术特征摘要】
1.一种铁钴铂载三维网状表面的空心碳球复合物的制备方法，其特征是包括以下步骤：
（1）采用通行技术，制备碳氮复合物包裹的二氧化硅球；
（2）按改进的现有技术（TaoYang,YangaiLiu,etal.,JournalofAlloysandCompounds735(2018)1079-1087），在SiO2@C-N表面沉积Zn-MOF，得到SiO2@C-N@Zn-MOF，具体过程为：将1g上述制备的SiO2@C-N颗粒超声分散于20mL二甲基甲酰胺中，随后加入80mg聚乙烯吡咯烷酮（Mw=40000），搅拌5min后，加入700mg六水硝酸锌，继续搅拌30min,之后再加入400mg均苯三甲酸，所得混合物继续搅拌30min后，从室温加热至120OC，并在此温度下保持10h；冷却至室温后，过滤，乙醇洗，40oC下真空干燥，得到SiO2@C-N@Zn-MOF；
（3）将上述SiO2@C-N@Zn-MOF与三聚氰胺按质量比1:(1－10)混合，然后在乙醇中于球磨机内充分研磨；之后蒸去乙醇，室温下真空干燥，所得固体转移至管式炉中，在氮气气氛中以4oCmin-1的速度加热到550oC，并在此温度下保持一定时间；冷却至室温后，在不断搅拌下将固体浸泡在1molL-1HCl溶液中；最后过滤，水洗至中性后，40oC下真空干燥，得到三维网状氮掺杂碳层包裹的二氧化硅球SiO2@3D-C-N；
（4）将钴化合物和铁化合物按一定摩尔比溶解于乙醇中，形成均匀的溶液态；随后加入上述SiO2@3D-C-N，所得混合物在室温不断搅拌下加热至70oC并保持一定时间；最后蒸去乙醇，室温下真空干燥，所得固体转移至管式炉中，在氮气气氛中以4oCmin-1的速度加热到900oC，并在此温度下保持一定时间；冷却至室温，得到黑色固体为铁-钴-氮掺杂的三维网状碳层包裹的二氧化硅球S...

【专利技术属性】
技术研发人员：易清风，侯利锋，陈阿玲，
申请(专利权)人：湖南科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43