一种氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR-OER催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于催化剂技术领域，公开一种氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR
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OER催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于催化剂
，具体涉及一种氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR
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OER催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]由于资源的快速消耗和对化石燃料的过度依赖，发展可再生能源并提升其利用效率成为决定人类社会前途命运的关键因素。而实现可再生能源高效循环利用，就需要建立一种原材料丰富、具有高效的利用率且环境友好型的能源转化途径。可充电锌空气电池(ZABs)因其具有高理论能量密度、低成本、环境友好性和不易燃电解质的安全性等优点而被认为是最有前景的储能系统。在ZABs的充放电过程中，氧还原反应（ORR）和氧析出反应（OER）是影响能量转换效率的关键因素。ORR和OER固有的缓慢动力学速度导致过电位高，能量转化率低和ZABs的功率密度低下等原因极大限制了ZABs的应用。具有优异性能的氧电催化剂是解决这些问题的关键。传统上，Pt、Ru等贵金属因其在ORR和OER中具有较高的催化活性而成为商业催化剂。然而，其稀缺性和较差的双功能性限制了该技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR
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OER催化剂，其特征在于：所述催化剂的分子式为CoNi
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MOF@ACW，结构为正十二面体CoNi
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MOF生长在氮掺杂生物质碳ACW上并且Co、Ni以原子分散状态存在。2.一种如权利要求1所述的氮掺杂碳负载钴镍双位点的ORR
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OER催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：（1）、制备氮掺杂生物质碳ACW；（2）、将水溶性镍盐和1,10
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菲罗啉PI搅拌溶解在水中，冰冻至有颗粒物析出，然后于室温中解冻，将溶液离心，弃去上清液，得到泥状物，用冰水清洗，最后在室温下干燥得到金属镍与PI的配合物
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PINi；该步骤中，水溶性镍盐以镍元素计，水溶性镍盐、1,10
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菲罗啉和水的用量配比为1 mmol∶（3
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3.5）mmol∶（15
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20）mL；（3）、将水溶性锌盐、水溶性钴盐和PINi一起搅拌溶解在甲醇中，得到A溶液；该步骤中，水溶性锌盐以锌元素计，水溶性钴盐以钴元素计，水溶性锌盐、水溶性钴盐、PINi和甲醇的用量比为（2.5
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3.0）mmol∶1 mmol∶（0.15
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0.20）mmol∶（10
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15）mL；（4）、将2
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甲基咪唑加入甲醇中，得到B溶液；该步骤中，2
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甲基咪唑和甲醇的用量比为（16
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20）mmol∶（10
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15）mL；（5）、将氮掺杂生物质碳ACW加入A溶液中，搅拌均匀之后加入B溶液，继续搅拌均匀；该步骤中，ACW、A溶液和B溶液的用量配比为0.1 g∶（10
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15）mL∶（10
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15）mL；（6）、步骤（5）结束后，取出其中的固体物质，得到前驱体
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氮掺杂生物质碳ACW负载CoPINi
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MOF即CoPINi
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MOF@ACW；（7）、用甲醇清洗CoPINi
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳艳，李保军，张璐璐，郭宪吉，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：