【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及炭材料和电化学，具体涉及一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法。
技术介绍
1、催化剂是在化学反应里改变化学反应速率而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质。众多能源储存和转化装置的运行，都离不开对应的催化剂。氢燃料电池，甲醇、乙醇燃料电池和金属-空气燃料电池的阴极都需要催化缓慢氧气还原反应快速进行的催化剂(氧还原反应缩写为：orr)。铂(pt)基纳米材料催化orr活性和稳定性好，是各种燃料电池中广泛使用且很难被取代的催化剂。
2、pt在地球上含量稀少，为减小pt的用量、提高pt的利用率，和增大催化反应的界面，pt通常制备为纳米颗粒，分散在多孔炭载体上面～即炭负载pt氧还原催化剂。即使如此，各种燃料电池为获得高的输出功率，其pt消耗量仍然较高，导致成本居高不下。丰田公司推出的第二代燃料电池汽车，整车pt用量约30g，而传统燃油车中pt用量约为5g左右。相比之下，燃料电池没有价格优势。美国能源部制定了2025年氢燃料电池用低pt催化剂研发指标，单片电池中pt用量不超...
【技术保护点】
1.一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第一步所述有机物1指甲醛或糠醛；所述多羟基苯化合物包括：间苯二酚、苯酚、简苯三酚、儿茶酚中的任意一种；所述多胺基苯化合物包括：苯胺、间苯二胺、苯并噁嗪中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第二步所述氯化物、硝酸根化合物、醋酸根化合物、硫酸根化合物包括：四水合氯化锰、四水合氯化亚铁、六水合氯化铁、四水合氯化镍、四水合...
【技术特征摘要】
1.一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第一步所述有机物1指甲醛或糠醛；所述多羟基苯化合物包括：间苯二酚、苯酚、简苯三酚、儿茶酚中的任意一种；所述多胺基苯化合物包括：苯胺、间苯二胺、苯并噁嗪中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第二步所述氯化物、硝酸根化合物、醋酸根化合物、硫酸根化合物包括：四水合氯化锰、四水合氯化亚铁、六水合氯化铁、四水合氯化镍、四水合氯化钴、九水合氯铂酸、四水合氯化铜。
4.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第二步所述加到无机金属盐1中的有机物3包括：环氧丙烷、环氧氯丙烷及其衍生的具有环氧结构的化合物中的任意一种，或含有氨基、羧酸基或膦酸基等配位基团的小分子有机酸。
5.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第三步所述加热设备为40～90℃。
6.如权利要求1所述的一种多级孔、氮掺杂、石墨化炭负载铂基催化剂的制备方法，其特征在于第四步所述去除金属掺杂有机物凝胶c中液体的方法具体指，超临界干燥、冷冻干燥和常压干燥之中的任意一种干燥方法；所述的超临界干燥指，将金属掺杂有机物凝胶c放置在1～800倍体积的无水乙醇中置换4～10次，每次间隔时间1～24h；对置换后的c进行超临界干燥，使用的超临界流体为二氧化碳，干燥压力为11～15mpa，干燥温度为40～60℃，直至置换出的超临界流体中不再含有乙醇为止，得到金属掺杂有机物气凝胶；所述的冷冻干燥指，首先将金属掺杂有机物凝胶c放置在温度为冰的熔点之下的冷冻装置中，冰冻至凝胶完全变为固体；然后将冰冻的凝胶放置在冷阱温度为～20℃以下冷...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗燚，冯军宗，冯坚，胡艺洁，姜勇刚，李良军，王鲁凯，门静，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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