纳米硫化锌负载碳基氧还原电催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种电催化氧还原(ORR)电催化剂的制备方法。通过控制反应温度，可以诱导硫化锌碳热反应的反应程度，来调控硫化锌大小与含量，及由于碳热反应而生成的碳缺陷密度，获得纳米硫化锌负载缺陷基碳纳米电催化材料。与其他合成方法相比，该方法简单，容易控制。纳米硫化锌负载缺陷基碳纳米电催化材料具有高效的ORR催化性能，在碱性电解质溶液中极限电流密度为‑5.3mA/cm

【技术实现步骤摘要】
纳米硫化锌负载碳基氧还原电催化剂
：本专利技术属于电化学领域，涉及一种氧还原电催化剂。其在碱性电解液中催化性能高，稳定性较优异。具体来说是以MOF结构为基底，通过控制碳化反应的温度，来控制纳米硫化锌的大小与含量及缺陷密度，制备得到了一种纳米硫化锌，缺陷和氮掺杂协同作用氧还原电催化剂。专利技术背景：氧还原反应(ORR)作为金属空气电池和燃料电池的一种重要的半反应，其反应路径涉及多个质子和电子的转移过程，所以反应动力学缓慢。目前最有效的ORR催化剂是Pt基材料，虽然Pt的反应活性较高，但其资源有限，稳定性较差，还会与CO等多种气体强相互作用，容易中毒变得不活跃。因此非pt基催化剂的开发对于清洁能源装置发展有重要意义。碳纳米材料具有导电性高、稳定性好、低廉环保等优点，被广泛应用于电化学研究中。目前，大量的研究以碳材料为基底进行结构调控如杂原子掺杂、缺陷工程，表面修饰等来提高其电催化活性。鉴于此，我们以初步合成的金属有机框架结构为前躯体材料，通过调控碳化反应的温度，控制硫化锌的大小和含量，及硫化锌碳热反应引起的缺陷密度，制备得到了一种缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧还原电催化剂的制备方法。其特征在于：以金属有机配合物结构为基底，通过控制碳化反应的温度，来控制纳米硫化锌的大小与含量及缺陷密度，制备得到了一种纳米硫化锌，缺陷和氮硫掺杂协同作用氧还原电催化剂，并进行氧还原性能测试。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧还原电催化剂的制备方法。其特征在于：以金属有机配合物结构为基底，通过控制碳化反应的温度，来控制纳米硫化锌的大小与含量及缺陷密度，制备得到了一种纳米硫化锌，缺陷和氮硫掺杂协同作用氧还原电催化剂，并进行氧还原性能测试。


2.根据权利要求1所述的氧还原电催化剂制备方法，其特征在于：通过调控碳化反应温度，控制硫化锌碳热反应的空间尺寸，其中温度控制为800℃，900℃，1000℃，1100℃。


3.根据权利要求1所述的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于：高温碳化方式为程序升温，升温和降温速度为10℃/min。


4.根据权利要求1所述的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于：碳化完的碳材料分别用10％HF，10％H...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵炯鹏，刘涛，
申请(专利权)人：天津理工大学，
类型：发明
国别省市：天津;12