一种主客可调节原子级金属催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其包括如下步骤：S1、合成ZIF‑8：将六水合硝酸锌、六水合硝酸钴与二甲基咪唑按比例均匀混合在有机溶剂中，然后在100‑140℃水热反应3‑5h，反应结束后，经离心、干燥，得到产物ZIF‑8；S2、合成掺杂非贵金属Fe的碳基催化剂：将所得产物ZIF‑8与Fe粉、Cu粉混合后，在惰性气氛下，于900‑1000℃煅烧1.5‑2.5h，即得。该催化剂具有良好的ORR催化性能和较好的循环稳定性，催化性能可以和商业化Pt/C催化剂相媲美，其ORR过程符合4电子催化机理，使用该催化剂组装液体电解质锌‑空气电池，电池的开路电压、最大功率密度和恒流放电时间均优于商业化的Pt/C催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新能源材料以及电化学催化，具体涉及一种主客可调节原子级金属催化剂、制备方法与应用。

技术介绍

1、当前化石能源日趋紧缺，新能源的开发迫在眉睫。而燃料电池因其具有能量转化效率高、环境污染小、可靠性强等优点而被认为是21世纪最具有发展前景的发电装置。催化剂具有提高化学反应速率的作用，但其材料的选择抑制了燃料电池的发展。迄今为止，催化剂的材料仍是以铂为主，由于铂的价格昂贵，资源匮乏，提高了燃料电池的成本，最终限制了燃料电池的广泛应用。因此，降低贵金属在催化剂中的用量，寻求廉价催化剂，提高电极催化剂性能成为燃料电池领域的主要的研究方向。

2、以碳为载体的催化剂在解决了燃料电池的成本问题的同时，也在一定程度上提高了催化活性。为了进一步提高催化剂的催化活性、稳定性和寿命，寻求一种导电能力、比表面积和抗腐蚀性能都优于碳的新材料，成为了科研工作者的重要研究方向。

3、沸石咪骨架（zif-8），作为一种新型多孔材料，是由锌离子和2-甲基咪组建而成，并具有独特的优点，包括高孔隙率、良好的结构规则性、可调节的表面功能性和固有的酸碱度诱导的生本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1，中，所述六水合硝酸锌、六水合硝酸钴与二甲基咪唑的摩尔比为1-3：1：6-8。

3.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1，中，所述有机溶剂为甲醇。

4.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，步骤S1，中，在60-80℃真空干燥箱内干燥6-8小时。

5.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，步骤S2，中，产物ZIF-8与Fe...

【技术特征摘要】

1.一种主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1，中，所述六水合硝酸锌、六水合硝酸钴与二甲基咪唑的摩尔比为1-3：1：6-8。

3.如权利要求1所述主客可调节原子级金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤s1，中，所述有机溶剂为甲醇。

4.如权利要求1所述主客可调节原子级...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙彬，王明辉，李荣荣，王瑞智，汪盼盼，肖建军，孔敏，柴义龙，刘鹏飞，
申请(专利权)人：郑州佛光发电设备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：