一种钴单原子隔离铂纳米粒子的氧还原电催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于氧还原电催化剂技术领域，公开了一种钴单原子隔离铂纳米粒子的氧还原电催化剂及其制备方法。方法：1)将2

【技术实现步骤摘要】
一种钴单原子隔离铂纳米粒子的氧还原电催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于氧还原电催化剂
，具体涉及一种钴单原子隔离铂纳米粒子的氧还原电催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]迄今为止，燃料电池是可持续能源转换系统中有前途的技术之一。然而燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)动力学非常缓慢，这极大地限制了燃料电池的能量输出。因此，开发经济、稳定、高活性的氧还原反应(oxygen reduction reaction，ORR)Pt催化剂已成为燃料电池和再生燃料电池系统的需要。然而，Pt/C在恶劣条件下没有足够的稳定性，严重限制了其大规模使用。为了促进铂基催化剂的工业化，减少铂的用量，提高铂基催化剂的稳定性是目前的首要任务。比如与非贵金属合金化或者减小Pt的尺寸。而合金的制备条件恶劣，铂颗粒的尺寸难以控制。如何将Pt纳米颗粒(NPs)均匀分散并牢固地固定在碳载体上，使其具有最佳的催化粒径，仍然是一个巨大的挑战。
[0003]本专利技术采用多孔N掺杂碳中的Co单原子位点来分离和锚定Pt NPs，限制了Pt NPs的生长，将均匀、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Co单原子隔离Pt纳米粒子的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：1)富Co单原子多孔掺氮碳基质的制备将硝酸钴、硝酸锌采用有机溶剂配成混合溶液；将2
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甲基咪唑采用有机溶剂配成溶液，获得2
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甲基咪唑溶液；将2
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甲基咪唑溶液与混合溶液混合，搅拌，离心，洗涤，干燥；将干燥后的固体物置于保护性氛围中煅烧，获得富Co单原子多孔掺氮碳基质CoN4‑
C；所述硝酸钴与硝酸锌的摩尔比为1：(15～25)；所述2
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甲基咪唑和硝酸锌的摩尔比为(1
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10)：1；2)Co单原子隔离Pt纳米粒子的制备将富Co单原子多孔掺氮碳基质与三聚氰胺在溶剂中混匀，获得混合物；将氯铂酸与混合物混合，搅拌，将固体物置于保护性氛围中煅烧，获得Co单原子隔离Pt纳米粒子的氧还原电催化剂Pt@Co N4‑
C；步骤2)中三聚氰胺与Co单原子多孔掺氮碳基质的质量比为(9
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12)：1；步骤1)中所述煅烧的条件为850～950℃煅烧2.5～3.5h；步骤2)中所述煅烧的条件为650～750℃煅烧2.5～3.5h。2.根据权利要求1所述Co单原子隔离Pt纳米粒子的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述煅烧的条件为900℃煅烧3h；煅烧时的升温速率为2～4℃/min；步骤2)中所述煅烧的条件为700℃煅烧3h；煅烧时的升温速率为2～4℃/min。3.根据权利要求1所述Co单原子隔离Pt纳米粒子的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸钴与硝酸锌的摩尔比为1：(20～25)。4.根据权利要求1所述Co单原子隔离Pt纳米粒子的氧还原电催化剂的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗密，康雄武，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：