一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于水处理技术领域，公开了一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管及其制备方法和应用。本发明专利技术将功能化碳纳米管、钴盐、三聚氰酸、三聚氰胺、溶剂混合搅拌后离心分离、洗涤、干燥，得到前驱物；将前驱物在保护气氛下煅烧，然后酸洗，得到含氧官能团改性的钴基碳纳米管。本发明专利技术以硝酸钴为钴源，钴以离子形式存在，在煅烧过程中，钴借助三聚氰胺的氮嵌入到碳纳米管上，既有钴单原子，又生成了钴团簇，含氧官能团和钴团簇对钴单原子活性中心的电荷结构具有调控作用，共同削弱了钴单原子活性中心的电荷密度，调控对中间体OOH的结合能，使该材料为具有高活性和高选择性的2e<supgt;‑</supgt;‑ORR电催化剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理，尤其涉及一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管及其制备方法和应用。

技术介绍

1、过氧化氢(h2o2)作为一种有价值的氧化剂，在废水处理、化工合成、造纸、消毒等方面得到了广泛的应用。h2o2的工业生产主要依靠规模化蒽醌法，不仅需要大量的能量投入，而且不断产生有机废物。电化学氧还原反应(orr)通过选择性的双电子途径(o2+2h++2e-→h2o2，e0＝0.68v)生成h2o2，具有可持续性运行、条件温和、现场合成绿色等综合优点。然而，如何加快2e--orr的缓慢动力学来驱动电化学过程，同时抑制竞争的4e-途径(o2+4h++4e-→2h2o，e0＝1.23v)，对高效和具有高选择性的电催化剂设计提出了巨大挑战，具有科学意义和应用价值。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管及其制备方法和应用，解决现有催化剂催化生成h2o2效率低、选择性差等问题。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：

3、本专利技术提供了一种含本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述强酸处理的羧基化碳纳米管的制备方法为：将羧基化碳纳米管与混合强酸进行加热处理。

3.根据权利要求2所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述酸处理的羧基化碳纳米管的制备方法中，混合强酸为浓硝酸与浓硫酸的混合。

4.根据权利要求1或2所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述功能化碳纳米管、钴盐、三聚氰酸、三聚氰胺的质量比为0.1～0.3：0.4～0...

【技术特征摘要】

1.一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述强酸处理的羧基化碳纳米管的制备方法为：将羧基化碳纳米管与混合强酸进行加热处理。

3.根据权利要求2所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述酸处理的羧基化碳纳米管的制备方法中，混合强酸为浓硝酸与浓硫酸的混合。

4.根据权利要求1或2所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述功能化碳纳米管、钴盐、三聚氰酸、三聚氰胺的质量比为0.1～0.3：0.4～0.6：0.8～1.3：0.8～1.2。

5.根据权利要求4所述的一种含氧官能团改性的钴基碳纳米管的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艺霏，端培阳，张航源，李贝贝，王泽，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：