金属及非金属双掺杂的无定形碳材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种金属及非金属双掺杂的无定形碳材料及其制备方法和应用，金属及非金属双掺杂的无定形碳材料包括无定形碳基底和以单原子形式均匀分散并负载在无定形碳基底上的Mo原子和F原子。金属及非金属双掺杂的无定形碳材料通过以下步骤制备：步骤1，将预定比例的金属Mo盐、分散剂与碳源混合，连续搅拌，即得到中间产物；步骤2，将中间产物和同时作为软模板的氟源搅拌混合均匀后，超声处理，混合物自然晾干，再固化，即得到混合物；步骤3，将混合物在充有惰性气氛的管式炉中碳化，将得到的粉末进行研磨得到固体粉末；步骤4，将固体粉末洗涤，然后干燥，即得到金属及非金属双掺杂的无定形碳材料。可用于经济、高效、小规模制备过氧化氢。化氢。化氢。

【技术实现步骤摘要】
金属及非金属双掺杂的无定形碳材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及材料化学
，特别是涉及一种金属及非金属双掺杂的无定形碳材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]过氧化氢作为一种必需的化学和环保氧化剂，已广泛应用于消毒、污水处理和漂白等领域。目前过氧化氢的制备主要基于蒽醌法，该方法采用贵金属催化，存在着成本高，风险大以及工艺繁琐等问题。此外，通过这种方法产生的高浓度过氧化氢具有一定的不稳定性，使其在储存和运输过程中存在一定的安全隐患。与此同时，对于这些高浓度双氧水的使用往往需要稀释处理，因为低浓度的过氧化氢就已经基本可以满足国内外人们大部分工业和生活需求，从而使其使用成本增加。因此，发展一种绿色、经济、分布式的过氧化氢生产技术非常具有吸引力。其中，电化学氧还原反应和H2/O2直接结合都是在较温和的条件下发生的，被认为是蒽醌过程的有前途的替代方法。电催化两电子氧还原反应(2e
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ORR)制备H2O2与H2/O2直接结合合成H2O2相比，具有成本低，可持续性强以及安全性高等优点，因此近年来备受关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属及非金属双掺杂的无定形碳材料，其特征在于，包括无定形碳基底和以单原子形式均匀分散并负载在所述无定形碳基底上的金属原子以及非金属原子，所述金属原子为Mo原子，所述非金属原子为F原子。2.如权利要求1所述的金属及非金属双掺杂的无定形碳材料，其特征在于，通过以下步骤制备：步骤1，将预定比例的金属Mo盐、分散剂与碳源混合，连续搅拌，即得到中间产物；步骤2，将步骤1制备得到的中间产物和同时作为软模板的氟源搅拌混合均匀后，超声处理，混合物自然晾干，再固化，即得到混合物；步骤3，将步骤2制备得到的混合物在充有惰性气氛的管式炉中碳化，将得到的粉末进行研磨得到固体粉末；步骤4，将步骤3制备得到的固体粉末洗涤，然后干燥，即得到金属及非金属双掺杂的无定形碳材料。3.如权利要求2所述的金属及非金属双掺杂的无定形碳材料，其特征在于，所述步骤1中，所述金属Mo盐为无水MoCl5，所述碳源为酚醛树脂，所述分散剂为乙酰丙酮，在步骤1中所述碳源、金属Mo盐中Mo的质量比为0.5：(0.2
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0.5)。4.如权利要求2所述的金属及非金属双掺杂的无定形碳材料，其特征在于，在步骤2中所述作为软模板的氟源为20
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60wt.％的聚四氟乙烯的水分散液，所述聚四氟乙烯与所述酚醛树脂的质量比为(10
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15):1。5.如权利要求2所述的金属及非金属双掺杂的无定形碳材料，其特征在于，所述步骤2中固化的方法为放置在电热干燥箱中固化，固化的温度为100
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120℃，所述固化的时间为24
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36h。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁骥，贾晶晶，刘晓庆，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：