一种微波放电制备碳基催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种微波放电制备碳基催化剂的方法，包括以下步骤：将金属前驱体、表面活性剂分散于有机溶剂中，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液加入到干燥的碳材料中并分散均匀，并进行烘干，得到负载金属前驱体的碳材料；将所述负载金属前驱体的碳材料进行多次微波辐射处理，所述微波辐射功率为500至5000W，所述微波辐射时间为10s至600s，得到所述碳基催化剂。本发明专利技术利用尖端放电的高能量和高还原性进行碳材料表面金属前驱体的快速还原，通过引入表面活性剂进行活性组分的有效分散，同时利用放电过程的高能量对表面活性剂进行碳化，从而抑制活性组分在还原过程中的团聚，从而制备出了具有小尺寸、高分散的碳基催化材料。高分散的碳基催化材料。高分散的碳基催化材料。

【技术实现步骤摘要】
一种微波放电制备碳基催化剂的方法


[0001]本专利技术涉及催化剂
，具体涉及一种制备高性能碳基催化剂的方法。

技术介绍

[0002]碳基催化剂因其较好的催化活性、优异的稳定性被应用于VOCs催化燃烧、电催化、电池等众多领域，引起了研究者们广泛的关注。碳材料作为基底材料具有比表面积大、导电率高、质量轻、价格便宜等特点。基于此，碳基负载型催化剂不但可以通过载体与活性组分的强相互作用有效防止活性组分的聚集，而且还可以促进催化反应过程中的电子传递，提高催化剂的催化活性。然而，随着燃料电池等新能源催化体系的异军突起，为了提高电池的能量密度等，碳基催化剂的组分含量往往超过20wt％，甚至达到80wt％，活性组分负载量的增加，往往会带来活性组分分散难、易团聚，活性低等问题。目前，制备碳基负载型催化剂大多采用湿化学法，如浸渍还原、化学沉积、多元醇法等。这些传统方法不仅需要冗长的操作流程和苛刻的实验条件，而且对于高负载量活性组分的分散问题也往往收效甚微。因此，亟需开发一种简单、高效、易规模化的碳基催化剂的制备方法来实现活性组分的小尺寸、高分散、高稳定。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微波放电制备碳基催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：将金属前驱体、表面活性剂分散于有机溶剂中，得到前驱体溶液；将所述前驱体溶液加入到干燥的碳材料中并分散均匀，并进行烘干，得到负载金属前驱体的碳材料；将所述负载金属前驱体的碳材料进行多次微波辐射处理，所述微波辐射功率为500至5000W，所述微波辐射时间为10s至600s，得到所述碳基催化剂。2.根据权利要求1所述的一种微波放电制备碳基催化剂的方法，其特征在于，所述金属前驱体与所述表面活性剂的质量比为32:5至12:1，所述金属前驱体与碳材料质量比为32:15至4:1。3.根据权利要求1所述的一种微波放电制备碳基催化剂的方法，其特征在于，所述碳基催化剂的活性金属组分均匀分散在碳材料基底材料上，所述活性金属组分的粒径为3至5nm，所述活性金属组分的负载量不低于70％。4.根据权利要求1所述的一种微波放电制备碳基催化剂的方法，其特征在于，所述干燥的碳材料通过以下步骤获得：将碳材料置于真空干燥箱中于120℃干燥处理10h。5.根据权利要求1所述的一种微波放电制备碳基催化剂的方法，其特征在于，所述烘干步骤包括：将加入到干燥的碳材料中并分散均匀的前驱体溶液放置于60℃鼓风干燥箱中烘干，随后转移到60℃真空...

【专利技术属性】
技术研发人员：张所瀛，孙府源，骆泳岐，苏瑞发，霍峰蔚，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：