一种FeTe双原子催化剂及其制备方法技术

一种FeTe双原子催化剂及其制备方法，所述一种FeTe双原子催化剂呈菱形十二面体结构，其中，铁碲双原子以原子级均匀分布于菱形十二面体氮掺杂碳中。本发明专利技术还公开了一种FeTe双原子催化剂的制备方法。本发明专利技术基于FeTe双原子的N掺杂碳多面体催化剂能高效催化氧气电还原反应，且组装成锌空气电池后，全电池能以电流密度为50mA cm

【技术实现步骤摘要】
一种FeTe双原子催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种催化剂的制备方法，具体涉及一种FeTe双原子催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]单原子催化剂(SACs)是近年来催化科学的一个前沿，将活性物种从纳米级降低到原子级分散级别是一个提高催化性能的有效策略。一方面，理论上能够实现100％的原子利用率、充分暴露催化活性位点、增加活性位点的数量；另一方面，能够通过金属单原子活性中心和载体之间的强相互作用和电荷转移等效应提高反应活性位点的本征活性。但是，以金属原子和氮配位为代表的M
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N4位点的单原子催化剂仍存在着反应活性不足、稳定性差等问题。需要对单原子催化剂做进一步的修饰和调节。目前，有效调控策略可大致分为四类：(1)增大单原子Fe的载量；(2)增大比表面积，暴露更多的活性位点；(3)通过引入辅助组分如FeCo合金、Fe3C等；(4)杂原子局域掺杂。
[0003]下一代能量转换和存储装置的发展，如燃料电池和金属空气电池，严重依赖电催化氧还原反应(ORR)。以铂(Pt)电催化剂为主导的贵金属基ORR催化剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种FeTe双原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)先将铁盐和硝酸锌搅拌溶解于甲醇溶剂中，得溶液A，将含N有机配体搅拌溶解于甲醇溶剂中，得溶液B，再将溶液A和溶液B搅拌混合后，静置老化，离心，过滤洗涤，真空干燥，得前驱体粉末；(2)将步骤(1)所得前驱体粉末在惰性气氛保护下，进行一次热处理，得黑色粉末；一次热处理的温度为600℃～1000℃；(3)取强还原剂溶解于去氧超纯水中，直至溶液澄清透明，得溶液C，将碲单质或者含碲元素的盐加入到溶液C中，振荡直至溶液再次澄清，得前驱体溶液D；(4)将步骤(2)所得黑色粉末超声分散于步骤(3)所得前驱体溶液D中，水热，离心，过滤洗涤，将黑色沉淀物进行冷冻干燥，得样品粉末；所述黑色粉末与碲单质或者含碲元素的盐的质量体积比为0.1g:1mL～10mL；所述前驱体溶液D中碲单质或者含碲元素的盐的摩尔浓度为0.05～0.50mol/L；(5)将步骤(4)所得样品粉末在惰性气氛保护下，进行二次热处理，得FeTe双原子催化剂；二次热处理的温度为300℃～600℃。2.根据权利要求1所述一种FeTe双原子催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述铁盐与硝酸锌的质量比为1:8～50；所述溶液A中铁盐和硝酸锌的质量之和与甲醇溶剂的质量体积比为1g:20mL～200mL；所述铁盐为羰基铁、乙酰丙酮铁、乙酸铁、氯化铁或硝酸铁中的一种或几种；所述硝酸锌与含N有机配体的质量比为1:0.8～2.0；所述溶液B中含N有机配体与甲醇溶剂的质量体积比为1g:20mL～200mL；所述含N有机配体为二甲基咪唑、六亚甲基四胺或乙二胺四乙酸中的一种或几种；所述搅拌溶解的温度均为室温，时间均为10～30min；步骤(3)中，所述碲单质包括碲粉，含碲元素的盐包括亚碲酸钠、碲酸钠中的一种或几种。3.根据权利要求1所述一种FeTe双原子催化剂的...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷永鹏，郑焕然，熊禹，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：