一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法及应用技术

本发明专利技术属于新材料制备及应用领域，本发明专利技术提供了一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法及应用，对已有的Co‑N‑C四电子ORR催化剂进行后调节，通过与含氧分子低温热处理的方式，将四电子活性的Co‑N<subgt;4</subgt;活性位点急剧重组为低配位的Co‑N<subgt;2</subgt;，同时在第二配位层引入了丰富的环氧基团，在分子水平优化活性位点电子结构及中间体吸附行为，实现催化路径从4电子到最佳2电子路径的调节，实现了高选择电化学产H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;催化剂的合成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及于新材料制备及应用，尤其涉及一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法及应用。

技术介绍

1、近年来，单原子催化剂(sacs)作为一类新型先进材料成为催化领域的重要研究前沿。sacs具有纳米催化剂不具备的优势。除了能够实现原子利用率最大化，提高活性位点的数量以及增强本征活性外，sacs也为从原子尺度调控活性位点的配位环境和几何构型以优化催化性能并研究催化反应机理提供了新的机会。在电催化领域，具有可调节几何和电子结构的原子分散过渡金属-氮活性位点的碳基材料(m-n-c)已成为氧还原(orr)有效的催化剂。电化学orr产双氧水过程必须与生成水的四电子orr路径竞争，高活性和选择性的电催化剂是实现高效电合成双氧水的关键。orr电催化选择性可以通过控制活性位点的电子结构，从而调节中间体*ooh在活性位点上的吸附行为实现。理论计算通过对ooh*中间体在不同金属中心结合能的预测，在典型的m-n-c催化剂中筛选出co-n4结构接近火山顶部，但并没有达到2电子路径的最佳结合能。通常，co-n-c材料中的活性中心以co-n4配位形成存在，并对4电子途径表现出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法，其特征在于，S1中，所述碳的前驱体为腺嘌呤；Co的前驱体为Co粉、Co的金属氧化物或Co盐。

3.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法，其特征在于，S1中，所述球磨的时间为60～120min，转速为500～1200rpm，球磨罐密封，保持干燥。

4.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂ORR选择性的方法，其特征在于，S1和S2中，所述惰性气体氛围均为氩气或氮气。

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【技术特征摘要】

1.一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法，其特征在于，s1中，所述碳的前驱体为腺嘌呤；co的前驱体为co粉、co的金属氧化物或co盐。

3.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法，其特征在于，s1中，所述球磨的时间为60～120min，转速为500～1200rpm，球磨罐密封，保持干燥。

4.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法，其特征在于，s1和s2中，所述惰性气体氛围均为氩气或氮气。

5.根据权利要求1所述的一种调节钴单原子碳基催化剂orr选择性的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹阳，辛业鸿，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：