[發明專利]一種CoMn2O4@PAni催化劑及其制備和應用

在審

• 申請號: 201611133321.4
• 申請日: 2016-12-10
• 公開（公告）號: CN108607615A
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發明（設計）人: 孫公權;吳楚楚;姜魯華
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/32
• 分類號: B01J31/32;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

1.一種CoMn₂O₄@PAni電催化劑，其特征在于：以CoMn₂O₄粒子為核，PAni為殼，PAni均勻的包覆在CoMn₂O₄外表面，其中CoMn₂O₄的粒徑為200～500nm；PAni殼層的厚度為10～300nm；PAni為聚苯胺。

2.如權利要求1所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑，其特征在于：CoMn₂O₄的粒徑的直徑優選為200～300nm；PAni殼層的厚度優選為10～40nm。

3.如權利要求1或2所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑，其特征在于：所述電催化劑中PAni的質量含量為10％～70％；優為10％～30％；最優為10～20％。

4.權利要求1-3任一所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下制備步驟，

(1)于溶劑中加入CoMn₂O₄和陰離子表面活性劑并使其混合均勻得第一混合液；

(2)于步驟(1)所得的混合液中加入苯胺并使其混合均勻得第二混合液；所述苯胺的質量與CoMn₂O₄的質量比為0.0325～1.25；

(3)于步驟(2)所得的第二混合液中加入酸溶液進行反應，對所得混合液體進行過濾得墨綠色膏狀物質；對所得墨綠色膏狀物質進行洗滌、干燥得CoMn₂O₄@PAni催化劑；步驟(3)中加入的酸的物質的量與第一混合溶液中CoMn₂O₄的物質的量的比為0.12～725。

5.如權利要求4所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述溶劑為水、無水乙醇、乙二醇中的一種或兩種以上的混合物；第一混合溶液中CoMn₂O₄的質量濃度為0.4～2.5mg/ml。

6.如權利要求4或5所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或兩種以上的混合物，其于第一混合溶液中的質量濃度為1.5～10mg/ml。

7.如權利要求4所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(2)中第二混合液中苯胺的質量濃度為0.065～0.4mg/ml。

8.如權利要求4所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述酸溶液為鹽酸、硫酸、高氯酸中的一種或兩種以上的水溶液；所述酸溶液的濃度為0.005～5mol/L。

9.如權利要求4所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述反應時間為1～360min；所述反應溫度為0～25℃。

10.如權利要求1-3任一所述CoMn₂O₄@PAni電催化劑的應用，其特征在于：所述催化劑為堿性陰離子交換膜燃料電池、金屬空氣燃料電池或其它堿性條件下的氧還原反應電催化劑。