一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种煤焦油基镍单原子‑氮‑碳体相电催化剂的快速制备方法和应用，属于碳材料制备技术领域。本发明专利技术以煤焦油为碳材料，酞菁镍为镍源，将煤焦油、聚丙烯晴和酞菁镍溶于DMF得到纺丝液；利用静电纺丝技术制备煤焦油基镍纳米纤维膜，将其置于马弗炉中进行280℃预氧化；然后通过焦耳热法在900‑1500℃碳化，得到煤焦油基镍单原子‑氮‑碳体相电催化剂，用于CO2电化学还原，其CO法拉第效率可达98％。本发明专利技术以煤焦油为碳源，采用静电纺丝和焦耳热技术，通过快速、节能的方式，实现了低成本、低碳排放法制备CO2电催化剂，同时为煤焦油的高附加值利用提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于碳材料制备，具体地，涉及一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法和应用。

技术介绍

1、我国产业高碳特征显著，工业绿色低碳转型难度大，发展先进ccus(碳捕捉、利用与封存技术)势在必行。co2电化学还原(co2rr)技术可将co2、水和可再生电能转化为高附加值化学品或燃料，设计和制造高性能、低成本的催化剂是关键。目前大多数催化剂存在如下问题，一是价格昂贵，二是制备过程复杂、冗长，不适合大规模工业化生产。因此，如何低成本、高值化、低碳化制备co2rr催化剂是一亟待解决的问题。

2、众多co2rr催化剂中，在较大的电流密度和较大的过电势下，单原子ni催化剂仍具有超高的co选择性，引起了广泛关注。单原子ni的表面能高，为保持其稳定性，需要将其负载于载体上。碳材料由于具有化学稳定性高、比表面积大、导电性好等优点，具有显著的优势。

3、钢铁为我国经济支撑产业，焦炭又是炼钢行业不可或缺的炉料。炼焦过程中产生大量的焦化副产物煤焦油。煤焦油富含稠环芳烃、资源丰富，孔隙结构可调，电导率高、成本较低，具有制备高导电碳材料的天然优势。以煤焦油为原本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈、煤焦油和酞菁镍的用量比为2.4-4.0g:0-1.6g:80mg。

3.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，步骤8)中的纺丝采用静电纺丝法。

4.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，步骤9)中预氧化处理参数为：在空气氛围下，以1℃·min-1的升温速率加热至280℃，并恒温3h。

5.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的...

【技术特征摘要】

1.一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，所述聚丙烯腈、煤焦油和酞菁镍的用量比为2.4-4.0g:0-1.6g:80mg。

3.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，步骤8)中的纺丝采用静电纺丝法。

4.根据权利要求1所述的一种煤焦油基电催化剂的快速制备方法，其特征在于，步骤9)中预氧化处理参数为：在空气氛围下，以1℃·min-1的升温速率加热至280℃，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔚德磊，程源晟，刘祥春，吕耀辉，张宁，谢瑞伦，陈瑶，魏先文，
申请(专利权)人：安徽工业大学，
类型：发明
国别省市：