【技术实现步骤摘要】
金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备及其应用
[0001]本专利技术涉及电化学
,特别是涉及金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备及其应用。
技术介绍
[0002]燃料电池是最有前景的能量转换装置之一,具有几乎不排放有害气体和高能量转换效率的特点。燃料电池技术通过近十年的发展逐渐走向成熟,但实现大规模的应用仍面临许多挑战。燃料电池阴极催化剂至今仍需要使用高载量的铂作为氧还原反应的催化剂,然而铂的价格十分昂贵,储量极少且地域分布不均,导致燃料电池的商业化发展受到了相当大的限制。发展高活性和高稳定性的低铂和非铂催化剂来代替传统的铂催化剂以减少博得使用量是推动燃料电池发展的重要方法。
[0003]目前采用非贵金属催化剂代替贵金属催化剂的研究比较多,但是由于非贵金属催化剂自身机构特点,导致其催化性能依旧不能与铂、钯等贵金属催化剂相比,另外,这类催化剂在酸性介质中由于活性金属组分的浸出,在质子交换膜燃料电池中表现出较差的稳定性。
[0004]目前,为减少活性中心的金属在酸性介质中的溶出以提升非贵金属催化剂在质子交换膜燃料电池中的稳定性,制备碳纳米管或石墨烯包覆金属活性物质催化剂在学术界是一个研究性热点,然而这类催化剂由于其孔结构较小且单一,热解后活性物质团聚明显阻碍了催化剂活性的发挥。
[0005]因此,研发出一种方法简单、成本低廉、结构可调控、稳定高效的ORR非贵金属催化剂具有十分重要的现实意义。
专利 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下具体步骤:S1.制备UIO
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NH2和C3N4;S2.将所述UIO
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NH2与二茂铁混合研磨并加热,直至所述二茂铁完全被所述UIO
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NH2吸收,得到混合物;S3.将所述混合物与所述C3N4混合研磨再进行处理,得到金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂。2.根据权利要求1所述的金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤S1中,所述UIO
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NH2具有八面结构,且所述UIO
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NH2通过将四氯化锆和2
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氨基对苯二甲酸超声分散在冰乙酸和DMF的混合液中,然后转至聚四氟乙烯容器中进行水浴加热,再通过离心、洗涤和干燥而制成。3.根据权利要求2所述的金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备方法,其特征在于:所述四氯化锆和所述2
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氨基对苯二甲酸的摩尔比为1:1,且所述冰乙酸在所述DMF中所占的体积分数为12%。4.根据权利要求1所述的金属有机框架衍生的介孔碳包覆Fe
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N/CNTs电催化剂的制备方法,其特征在于:在所述步骤S2中,所述UIO
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NH2和所述二茂铁的质量比为...
【专利技术属性】
技术研发人员:党岱,陈超,邓晓华,邓颍杰,胡德文,
申请(专利权)人:广东工业大学,
类型:发明
国别省市:
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