[發明專利]一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201710011753.6
• 申請日: 2017-01-10
• 公開（公告）號: CN106784868A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 宋玉江;韓洪仨
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: H01M4/86
• 分類號: H01M4/86;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 大連理工大學專利中心21200
• 代理人: 梅洪玉,潘迅

1.一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于以下步驟：

將碳材料均勻分散于溶液中，其中，碳材料在溶液中的濃度為0.1～10mg/ml，加入大環化合物和雜多酸，在10-80℃條件下，超聲處理，抽濾，洗滌至濾液中性無色后，烘干，得到雜多酸/大環化合物/碳電催化劑；

所述的大環化合物和雜多酸的物質量比大于0.1；

所述的負載大環化合物/雜多酸總質量與碳的質量比大于0.05。

2.根據權利要求1所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的雜多酸包括H₄SiW₁₂O₄₀、H₇SiW₉V₃O₄₀、H₃PW₁₂O₄₀、H₅PW₁₀V₂O₄₀、H₆PW₉V₃O₄₀、H₇PW₈V₄O₄₀、H₃PMo₁₂O₄₀、H₅PMo₁₀V₂O₄₀、H₆PMo₉V₃O₄₀、H₆P₂Mo₁₈O₆₂、H₆P₂W₁₈O₆₂、H₁₂P₃Mo₁₈V₇O₈₅、H₃PW₁₁MoO₄₀中的一種或兩種以上的混合物。

3.根據權利要求1或2所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的大環化合物包括季銨陽離子衍生的酞菁和季銨陽離子衍生的卟啉；其中每個大環化合物分子中包含1-8個季銨陽離子，所述的大環化合物的中心無金屬元素或包括金屬元素，所述的金屬包括鐵、鈷、銅、錳。

4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述的碳材料包括碳黑、活性碳、碳納米管、碳纖維、石墨烯中的一種或兩種以上的混合物。

5.根據權利要求3所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的碳材料包括碳黑、活性碳、碳納米管、碳纖維、石墨烯中的一種或兩種以上的混合物。

6.根據權利要求1或2或5所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的溶液包括水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙腈、二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中的一種或兩種以上的混合物。

7.根據權利要求3所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的溶液包括水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、二氯甲烷、乙腈、二甲基亞砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)中的一種或兩種以上的混合物。

8.根據權利要求1或2或5或7所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的超聲處理時間為0.1-2h。

9.根據權利要求3所述的一種雜多酸/大環化合物/碳電催化劑的制備方法，其特征在于，所述的超聲處理時間為0.1-2h。

10.權利要求1-9任一所述的制備方法制備得到的雜多酸/大環化合物/碳電催化劑應用于質子交換膜燃料電池。