一种Gd-NC材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种Gd‑NC材料，所述材料为金属原子与N掺杂的碳材料，所述金属原子至少包括Gd。本发明专利技术材料，以稀土金属Gd为活性中心，扩宽了氧还原催化剂的选择；且具有优良导电性、高比表面积，表面缺陷多，亲水性好等优点。制备的催化剂与商业化Pt/C相比具有更正的半波电位和更好的稳定性，能在金属‑空气电池、燃料电池等电化学新型清洁能源设备中应用，具有重要意义。此外本发明专利技术材料在低频吸波领域性能表现优异，也可为吸波材料的发展增加更多选择。本发明专利技术材料的制备步骤简单，且原料价格低廉、制备方法简单、可大规模生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电化学催化剂和电磁波吸收，特别涉及一种gd-nc材料及其制备方法和应用。

技术介绍

1、为了缓解人们对传统能源需求的压力，发展可再生以及可持续的能源来取代传统能源已经是迫在眉睫。可再生的电化学能源转换和存储系统(例如金属-空气电池、燃料电池、水分解装置等)是解决能源和环境挑战的最有前景的技术。氧还原反应(orr)作为各种可再生能源存储和转化装置的核心反应之一，由于其动力学缓慢，目前商业化主要依赖于贵金属的催化作用，严重制约了这些新型清洁能源的发展和有效利用。

2、pt及纳米复合材料通常被认为是最有效的orr商业催化剂，但仍存在一些严重的经济和性能问题，如稀缺性、成本高、耐久性差、交叉效应和甲醇中毒。为了应对贵金属的这些问题，目前对于orr反应催化剂的研究逐渐转向以过渡族金属元素(fe、co、mn、zn、cu等)为活性中心的单原子m-n-c催化剂。在目前已发现的各种mnc催化剂中，以fe为活性中心的fe-n-c催化剂因其较高的orr活性被认为是最有希望替代pt-基催化剂的材料。然而，迄今为止开发的具有铂竞争性orr活性的非贵重sac本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Gd-NC材料，其特征在于，所述材料为金属原子与N掺杂的碳材料，所述金属原子至少包括Gd。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料具有700-800m2g-1的比表面积；具有自支撑的三维结构，呈现石墨烯片状；所述氧还原催化剂中Gd：N：C的元素含量百分比为1-5:1-10:80-95。

3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述金属原子还包括Fe、Co、Mn中的一种或几种。

4.一种权利要求1-3任一所述材料的制备方法，其特征在于，包括以下内容：

5.根据权利要求4所述材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐为Gd...

【技术特征摘要】

1.一种gd-nc材料，其特征在于，所述材料为金属原子与n掺杂的碳材料，所述金属原子至少包括gd。

2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述材料具有700-800m2g-1的比表面积；具有自支撑的三维结构，呈现石墨烯片状；所述氧还原催化剂中gd：n：c的元素含量百分比为1-5:1-10:80-95。

3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述金属原子还包括fe、co、mn中的一种或几种。

4.一种权利要求1-3任一所述材料的制备方法，其特征在于，包括以下内容：

5.根据权利要求4所述材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐为gd盐，优选gd盐为氯化钆·六水合物；gd盐与n的碳前驱体的摩尔比1-2:1-3。

6.根据权利要求4所述材料的制备方法，其特征在于，所述金属盐为fe、c...

【专利技术属性】
技术研发人员：田植群，董亮德，韦奇，沈培康，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：