一种燃料电池阴极非贵金属氧还原电催化剂的制备方法技术

一种燃料电池阴极非贵金属氧还原电催化剂的制备方法是壳聚糖与水杨醛在乙醇溶剂中反应，得到壳聚糖水杨醛席夫碱化合物；再将壳聚糖水杨醛席夫碱化合物与金属离子在乙醇溶液中反应，得到固体粗产物，后用无水乙醇洗涤干燥得到壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物；然后将壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物与高纯石墨混合在无水乙醇溶液中，超声震荡反应3h，过滤洗涤干燥碳载金属-氮-碳复合催化剂，然后在氮气保护下恒温焙烧，制得金属-氮-碳复合氧还原电催化剂。本发明专利技术采用价廉易得的壳聚糖和非Pt系金属为原料制备非贵金属氧还原催化剂，成本低廉且制备方法简单，结构稳定，在燃料电池中具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料电池氧还原电催化剂的制备方法，具体是一种燃料电池阴极的氧还原非贵金属电催化剂的制备方法。
技术介绍
质子交换膜燃料电池(PEMFC)商业化应用的主要障碍是:氢阳极氧化反应(HOR)和氧阴极还原反应(ORR)都需要用到昂贵的钼基催化剂，使得电池成本过高。而且，在钼基催化剂上，ORR的反应速度较HOR小6 7个数量级，为弥补这一不足，往往需要更多的钼载量。虽然钼基催化剂具有最佳的4e转移反应选择性。但是在直接甲醇燃料电池(DMFC)中，甲醇会扩散到阴极催化剂上直接发生氧化反应，产生混合电位，并使钼催化剂中毒。因此开发出具有良好ORR催化活性的非贵金属催化剂才是燃料电池大规模应用的最终解决途径，而且研究高活性、廉价的非贵金属ORR催化剂还具有重要的理论研究意义。基于金属含氮大环化合物的氧还原催化剂是一种最重要的燃料电池非贵金属阴极催化剂(Jasinsky R.，Nuture, 1964，201, 1212-1213),制备方法是通过过渡金属离子与大环配体反应形成过渡金属大环化合物，然后将此过渡金属大环化合物负载到导电炭黑载体上，最后在惰性气氛保护下进行热处理即得到所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池阴极非贵金属氧还原电催化剂的制备方法，其所述制备方法的具体步骤如下：Ⅰ、壳聚糖水杨醛席夫碱化合物的制备按壳聚糖与水杨醛的物质的量比为1:1~1:6，在乙醇溶剂中回流反应10h，得到固体壳聚糖水杨醛席夫碱化合物；Ⅱ、壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物的制备按壳聚糖水杨醛席夫碱化合物与金属盐的物质的量比为1:0.7~1:5，在乙醇溶液中反应8~12h，得到固体产物，然后过滤，用无水乙醇洗涤至滤液无色为止，50℃下干燥，得到壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物；Ⅲ、非贵金属?氮?碳复合氧还原电催化剂的制备将步骤Ⅱ得到的壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物与预处理过的高纯石墨按1:1质量比混合在30ml无水乙醇...

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阴极非贵金属氧还原电催化剂的制备方法，其所述制备方法的具体步骤如下: 1.壳聚糖水杨醛席夫碱化合物的制备 按壳聚糖与水杨醛的物质的量比为1: f 1:6，在乙醇溶剂中回流反应10h，得到固体壳聚糖水杨醛席夫碱化合物； I1、壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物的制备 按壳聚糖水杨醛席夫碱化合物与金属盐的物质的量比为1:0.7 1:5，在乙醇溶液中反应8 12h，得到固体产物，然后过滤，用无水乙醇洗涤至滤液无色为止，50°C下干燥，得到壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物； II1、非贵金属-氮-碳复合氧还原电催化剂的制备 将步骤II得到的壳聚糖水杨醛席夫碱金属配合物与预处理过的高纯石墨按1:1质量比混合在30ml无水乙醇中，超声震荡反应3h，过滤干燥得到碳载壳聚糖水杨醛席...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蓉，刘芝平，赵红，崔子祥，张晶，马飞，薛永强，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：