一种氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供一种氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法，包括：以XC

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法


[0001]本专利技术属于高效氧还原贵金属合金催化剂研究领域，具体涉及一种高氧还原活性的氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金氧还原反应催化剂的制备方法，该催化剂可用于质子交换膜燃料电池阴极氧还原反应催化过程。

技术介绍

[0002]环境保护的迫切需要，激发了人们对于发展高密度能量储存和转化的装置的努力。燃料电池是一种能将储存于燃料中的化学能直接转化为电能的化学装置，具有高效率、低排放的特点，近年来越来越受研究人员的关注。当前主要被用作燃料电池阳极燃料的物质有氢气、甲醇、乙醇等。然而这些物质在燃料电池中的转化很大程度上受到阴极上动力学迟缓的氧还原反应（ORR）反应的限制。一个典型的提升反应速率的方法是使用催化剂降低反应活化能。例如在氢燃料电池中，当前最为广泛使用的催化剂为分散在高比表面积碳支撑上的纳米级铂颗粒（Pt/C）。Pt/C催化剂在氢燃料电池中既能被用在阳极中催化氢氧化反应（HOR），也能在阴极中起作用催化ORR。由于HOR具有相对快速的反应动力学特性，因此使用少量载量的Pt/C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法，其特征在于，包括：S1.以载体碳和酞菁过渡金属化合物TMPc为原料，制备酞菁金属化合物功能化碳载体TMPc
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C，其中TM为过渡金属；S2、以酞菁金属化合物功能化碳载体TMPc
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C、铂源和过渡金属盐为原料，于溶剂中进行冷凝回流加热反应，将所得产物进行固液分离、干燥，得到功能化碳载体负载铂与过渡金属纳米颗粒的化合物；S3、制备g
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C3N4，再将功能化载体负载铂与过渡金属纳米颗粒的化合物与g
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C3N4混合均匀，于还原气氛中进行高温煅烧，得到氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂。2.如权利要求1所述的氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述制备的方法包括：将载体碳与TMPc混合，加入乙醇，将所得混合液进行超声处理和充分搅拌后，进行固液分离，将所得固相干燥，得到酞菁金属化合物功能化碳载体TMPc
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C。3.如权利要求2所述的氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述酞菁过渡金属化合物TMPc选自酞菁钴、酞菁铁和酞菁镍中的一种或多种；所述载体碳为XC
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72炭黑、碳纳米管和科琴黑中的至少一种；所述载体碳与TMPc的质量比为1:1～1.3；所述乙醇的加入体积与载体碳和TMPc的总质量比例为1:1～5L/g。4.如权利要求1所述的氮掺杂功能化碳载铂过渡金属二元有序合金催化剂的制备方法，其特征在于，所述冷凝回流反应的反应温度为140～160℃，反应时间为2.5～3.5h。5.如权利要求1或4所述的氮掺杂功能化碳载...

【专利技术属性】
技术研发人员：程义，杨楚杰，贺振江，吴飞翔，李运姣，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：