一种N,F掺杂CO3O4@ZIF67ORR催化剂的飞秒激光制备方法技术

技术编号:41116010 阅读:25 留言:0更新日期:2024-04-25 14:06
一种N,F掺杂CO<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;@ZIF67ORR催化剂的飞秒激光制备方法涉及催化剂技术领域。本发明专利技术通过飞秒激光实现ZIF67中N,F元素的参杂,提升其ORR性能。本发明专利技术通过飞秒激光实现ZIF67的碳化,并且在杂元素的基础上同时将Co氧化成Co<subgt;3</subgt;O<subgt;4</subgt;减少制备步骤时间,并大大提高催化剂的催化活性。本发明专利技术可大大缩减了制备催化剂所需的时间成本,极大的提高了效率,避免使用管式炉高温进行碳化确保制备过程中的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂,具体涉及一种n,f掺杂co3o4@zif6的orr催化剂的制备方法及其应用。


技术介绍

1、建立清洁可持续能源资源作为典型化石燃料的替代品,被视为解决目前气候变化和能源短缺的重要方案。燃料电池由于其比内燃机更高的能量利用效率和更少的污染物排放而被认为是最有前途的清洁能源转换装置之一。用于orr的高活性和稳定的电催化剂是燃料电池和金属空气电池应用的关键,铂基贵金属催化剂是当前性能最好的商业化orr催化剂,但其成本高,储量稀缺,以及耐久性差等缺陷严重阻碍了其在实际能源系统的中的长久广泛使用。因此开发含量丰富、价格低廉、催化效率高的非贵金属催化剂仍具有挑战性,如过渡金属氧化物、磷化物、硫化物和碳化物等。

2、由金属和有机配体构建具有明确限定的多孔结构的金属-有机框架(mof)是用于通过碳化生产金属修饰的多孔碳的理想前体。例如achmad yanuar maulana等人通过混合的zn和co金属盐作为原料为模板合成zif-67/zif-8,干燥过夜后使用有聚多巴胺作为氮元素和碳元素源,并使用两次退火的方法得到co3o4/pngc作本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种N,F掺杂CO3O4@ZIF67 ORR催化剂的飞秒激光制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,Co(NO3)2·6H2O和2-二甲基咪唑摩尔比为3:10。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)中粉末E、PVDF和N-甲基吡咯烷酮的质量比为8:1:10。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(8)中将粘稠状分散体系G均匀涂覆在碳布上的方式为超声波喷涂或使用手动涂敷。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(9)所使用的干燥方式为真空干燥、热风干燥或自然蒸发干燥方式。<...

【技术特征摘要】

1.一种n,f掺杂co3o4@zif67 orr催化剂的飞秒激光制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,co(no3)2·6h2o和2-二甲基咪唑摩尔比为3:10。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(6)中粉末e、pvdf和n-甲基吡咯烷酮的质量比为8:1:10。

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【专利技术属性】
技术研发人员:袁艳萍王文博王智勇扈如浩何岸卿郭筱然
申请(专利权)人:北京工业大学
类型:发明
国别省市:

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