一种Fe2M双金属团簇催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及双金属团簇催化剂制备及电池储能领域，公开了一种Fe<subgt;2</subgt;M双金属团簇催化剂及其制备方法和应用，所述Fe<subgt;2</subgt;M双金属团簇催化剂为在C<subgt;2</subgt;N上负载Fe<subgt;2</subgt;M双金属的催化剂，其中M为二价金属元素。其制备方法包括C<subgt;2</subgt;N的合成、Fe<subgt;2</subgt;M分子簇的合成、Fe<subgt;2</subgt;M双金属团簇催化剂的合成。本发明专利技术工艺简单，操作方便，本发明专利技术的Fe<subgt;2</subgt;M双金属团簇催化剂应用于氧还原中，表现出优异的催化活性和稳定的循环寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双金属团簇催化剂制备及电池储能领域，特别是涉及一种fe2m双金属团簇催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

1、随着新型储能与转换技术的不断进步，对高效电催化剂的需求也愈发迫切。电催化氧还原反应(orr)在金属-空气电池与燃料电池的阴极过程中起着至关重要的作用。然而，由于orr的动力学过程相对缓慢，这极大程度地限制了能量的转换效率。目前，铂(pt)基催化剂是orr催化的主流选择。然而，其高昂的成本与天然资源的稀缺性，使得铂基催化剂在实际应用中面临巨大挑战。为了寻找铂族金属(pgm)的替代品，科研人员们正致力于开发具有优异催化活性与持久稳定性的非贵金属电催化剂。这一研究方向不仅有助于降低催化剂的成本，更能推动orr电催化技术的广泛应用。

2、在目前新兴的催化剂中，原子级分散过渡金属催化剂，特别是fe-n-c单原子催化剂(sacs)现出较好的orr本征催化活性，是替代pt基催化剂的强力候选者。然而，含氧中间体(如*ooh、*o、*oh)在fe-n位点的吸附能过高或者过低，仍然是限制其进一步性能优化和实际应用的重大障碍。目前，fe-n-c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Fe2M双金属团簇催化剂，其特征在于：所述Fe2M双金属团簇催化剂为在C2N上负载Fe2M双金属的催化剂，其中M为二价金属元素。

2.权利要求1所述的一种Fe2M双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种Fe2M双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.1中，八水合环己六酮和尿素的摩尔比为1:4.5；加热的温度为70-100℃；加热的时间为20-50min。

4.根据权利要求2所述的一种Fe2M双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤S1.2中，有机交联物与MgCl2的质量比为1:2...

【技术特征摘要】

1.一种fe2m双金属团簇催化剂，其特征在于：所述fe2m双金属团簇催化剂为在c2n上负载fe2m双金属的催化剂，其中m为二价金属元素。

2.权利要求1所述的一种fe2m双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种fe2m双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1.1中，八水合环己六酮和尿素的摩尔比为1:4.5；加热的温度为70-100℃；加热的时间为20-50min。

4.根据权利要求2所述的一种fe2m双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s1.2中，有机交联物与mgcl2的质量比为1:2.5-6；退火的温度为800-1100℃；退火的时间为1-3h。

5.根据权利要求2所述的一种fe2m双金属团簇催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中，乙酸钠、三价氯化铁、二价氯化金属m盐的摩尔比为31:2:10。

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【专利技术属性】
技术研发人员：尚会姗，张冰，王孝臣，赵亚婔，王丹，杨崟泽，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：