一种构建TM-N4原子位点促进氧还原反应的方法技术

本发明专利技术提供了一种通过非热解手段精确构建单原子过渡金属氮(TM‑N<subgt;4</subgt;)位点的方法。首先，选用含2,2'‑联吡啶基的共价三嗪框架(B/TCTF)作为过渡金属负载平台。再次，通过溶剂热法在B/TCTF中的联吡啶单元处配位过渡金属离子，构建TM‑N<subgt;2</subgt;前驱位点。最后，将1,10‑菲啰啉(phen(X)，X＝‑OH,‑CH<subgt;3</subgt;,‑H,‑Br,‑Cl)修饰在Co离子上获得了一系列B/TCTF‑TM‑phen(X)目标产物，构建TM‑N<subgt;4</subgt;位点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高性能电催化剂的制备，应用于以燃料电池和可充电金属基电池为代表的绿色能源存储和转换装置领域。

技术介绍

0、
技术介绍
：

1、质子与电子耦合过程导致的动力学缓慢和极化程度高等问题严重阻碍了燃料电池和金属-空气电池等未来重点能源设备中最重要的阴极半反应—氧还原反应(orr)的正常进行。贵金属铂基催化剂是高性能orr催化剂的标杆，但成本高昂、产量稀缺和稳定性缺陷等问题限制了此类催化剂的规模化应用。目前，以mn4配位结构为主要活性中心的过渡金属氮掺杂碳(m-n-c)材料由于其固有的高催化活性、最大金属原子利用效率和高选择性等特点被认为是最具竞争性的贵金属基催化剂的替代者。一般来说，传统意义上的mn4配位结构的获得依赖于前驱体在惰性气氛下的高温热解。然而，复杂的热解过程很难保证每个金属原子都处于相同的配位环境中。也就是说，非周期性结构和不确定的局部配位环境(lce)导致了有关活性中心的稀疏性和争议性。因此，使用非热解手段制备出具有明确mn4配位结构和可调整的lce的单原子催化剂(sac)对促进orr以推动未来能源发展具有重要意义。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种构建TM-N4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，具体制备方法为：

2.根据权利要求1所述的构建TM-N4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，S1中所述的单体联苯-4,4'-二甲脒或对苯二甲脒、[2,2'-联吡啶基]-5,5'-二基甲醇、碳酸铯的摩尔比为1:1～3:1～1.5；

3.根据权利要求1所述的一种构建TM-N4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，S2中所述B/TCTF中联吡啶单元与过渡金属离子的摩尔比为1:1～1:1.2。

4.根据权利要求3所述的一种构建TM-N4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，所述的金属...

【技术特征摘要】

1.一种构建tm-n4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，具体制备方法为：

2.根据权利要求1所述的构建tm-n4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，s1中所述的单体联苯-4,4'-二甲脒或对苯二甲脒、[2,2'-联吡啶基]-5,5'-二基甲醇、碳酸铯的摩尔比为1:1～3:1～1.5；

3.根据权利要求1所述的一种构建tm-n4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，s2中所述b/tctf中联吡啶单元与过渡金属离子的摩尔比为1:1～1:1.2。

4.根据权利要求3所述的一种构建tm-n4原子位点促进氧还原反应的方法，其特征在于，所述的金属盐包括过渡金属盐酸盐、过渡金属盐酸盐水合物、过渡金属硫酸盐、过渡金属硫酸盐水合物、过渡金属硝酸盐、过渡金属硝酸盐水合物、过渡金属乙酸盐、过...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄妞，吕铭辉，吴明珠，郑勇，叶立群，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：