一种木质素基Fe,Cu,Mo-N,Br共掺杂多孔炭及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电催化技术领域，具体涉及一种木质素基Fe,Cu,Mo‑N,Br共掺杂多孔炭及其制备方法。常规木质素基多孔炭材料的ORR电催化活性不佳。针对上述问题，本发明专利技术提供一种木质素基Fe,Cu,Mo‑N,Br共掺杂多孔炭，采用非金属元素与金属元素多杂原子共掺杂的方式改变了木质素基碳材料的物理结构和化学性质，明显增加了木质素基碳材料的活性位点，显著改善了其电子传导性，其ORR电催化性得到大幅提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电催化，具体涉及一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭及其制备方法。

技术介绍

1、无论是燃料电池、金属-空气电池还是电解水制氢技术，都需要高效经济的电催化剂作为电化学反应的动力学支撑。基于铂族金属的材料(pgm)已被证明是迄今为止氧还原反应(orr)最有效的催化剂。然而，贵金属的稀缺性、高成本和低稳定性阻碍了其在实际中的应用，在这种情况下，一些由氮、磷、氯等杂原子复合的碳基复合材料，由于其低成本、高活性和稳定性，已成为最有前途的pgm催化剂替代品。

2、近年来，多孔炭材料因其发达的孔隙结构、高的比表面积、优良的耐热、耐酸碱和独特的电子传导性质，在吸附、催化、生物、电子等领域展现出广泛的应用前景。杂原子掺杂炭材料因其独特的结构和性能，在电催化氧还原领域展现出了巨大的应用潜力。通过引入杂原子(如氮、磷、硫等)到炭材料的骨架中，可以有效地改变其电子结构和表面性质，从而提高其电催化活性。这些杂原子不仅能够提供额外的活性位点，还能促进电荷的转移和反应物的吸附，从而显著提高电催化氧还原的效率。

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【技术保护点】

1.一种木质素基Fe,Cu,Mo-N,Br共掺杂多孔炭，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种木质素基Fe,Cu,Mo-N,Br共掺杂多孔炭，其特征在于，所述有机溶剂包括DMF、DMSO、二氧六环中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种木质素基Fe,Cu,Mo-N,Br共掺杂多孔炭，其特征在于，所述木质素与三乙胺、4-二甲氨基吡啶、2-溴异丁酰溴的用量比是5-10g:10-15g:10-15g:15-20g。

4.根据权利要求1所述的一种木质素基Fe,Cu,Mo-N,Br共掺杂多孔炭，其特征在于，步骤(2)中溴取代木质素与...

【技术特征摘要】

1.一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭，其特征在于，所述有机溶剂包括dmf、dmso、二氧六环中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭，其特征在于，所述木质素与三乙胺、4-二甲氨基吡啶、2-溴异丁酰溴的用量比是5-10g:10-15g:10-15g:15-20g。

4.根据权利要求1所述的一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭，其特征在于，步骤(2)中溴取代木质素与氮源、铁源、铜源、钼源的质量比为1:1-3:1:1:1。

5.根据权利要求1所述的一种木质素基fe,cu,mo-n,br共掺杂多孔炭，其特征在于，步骤(3)中高温碳化的温度为900±50℃，高温碳化的时间至少2h。...

【专利技术属性】
技术研发人员：任素霞，庞国利，董莉莉，雷廷宙，孙堂磊，刘鹏，杨延涛，李艳玲，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：