一种高效稳定的多孔M-N-C催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种高效稳定的多孔M

【技术实现步骤摘要】
一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，尤其是一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来由于全球性的能源和环境危机，燃料电池和金属空气电池作为新型能源装置而备受关注。阴极上的氧还原反应(OxygenReductionReaction，ORR)是质子交换膜燃料电池和金属空气电池中最重要的电极反应，但ORR的动力学反应速率缓慢，目前强烈依赖于贵金属催化剂，而贵金属催化剂的高成本阻碍了质子交换膜燃料电池和金属空气电池的大规模商业化应用。因此开发高效稳定的非贵金属催化剂成为目前的热点和难点。
[0003]碳基非贵金属催化剂，尤其是碳基金属
‑
氮
‑
碳(M
‑
N
‑
C)催化剂被认为是最有可能替代Pt/C的一种ORR非贵金属催化剂。但目前这一类非贵金属催化剂还存在许多问题：如制备过程复杂不利于大规模应用，产物中金属团聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1)、碳/氮前驱体与过渡金属前驱体的络合将无水1,10
‑
邻菲罗啉溶解在无水乙醇中，超声使其完全溶解，随后加入过渡金属盐，超声处理，得到均匀分散的Phen
‑
M溶液，其中，所述的无水1,10
‑
邻菲罗啉和过渡金属盐的摩尔比为1:1～10:1；S2)、往步骤S1)的前驱体溶液中加入第一模板剂，超声处理使其均匀分散，随后加入第二模板剂，再次超声处理，将得到的前驱体混合液在70℃下搅拌直至蒸发除去乙醇，真空60℃干燥后将得到的前驱体研磨成粉末；S3)、将步骤S2)制备的前驱体粉末放入石英舟，在惰性气体氛围下进行高温热处理，待快速降温后所得产物经研磨后进行酸洗处理并离心清洗、干燥，所得粉末再经研磨后放入石英舟，在氨气氛围下在管式炉中进行二次热处理，待快速降温得到M
‑
N
‑
C催化剂产物。2.根据权利要求1所述的一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1)中，所述的过渡金属盐为含有金属铁、镍、钴或锰的盐，所述过渡金属盐的阴离子为氯离子、硝酸根、醋酸根或硫酸根。3.根据权利要求1所述的一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S1)和步骤S2)中，所述的超声处理时间为10～30min。4.根据权利要求1所述的一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
C催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2)中，所述的第一模板剂和第二模板剂的质量比为1:1～20:1。5.根据权利要求1所述的一种高效稳定的多孔M
‑
N
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹云凤，黄存斌，张泽鸿，吴金晓，温嘉锋，区芷君，黄玥潼，唐秀凤，关雄聪，
申请(专利权)人：五邑大学，
类型：发明
国别省市：