[發明專利]一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法

在審

• 申請號: 201710087532.7
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106848332A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 羅俊;李龍;劉熙俊
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 張宏祥

1.一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，具體步驟如下：

(1)取昆蟲翅膀，放入裝有超純水的容器中，在25-100℃的烘箱中加熱0.5-48小時，待冷卻至室溫后，取出昆蟲翅膀，用超純水洗凈，再次放入烘箱中干燥；

(2)取炭黑，放入裝有超純水的容器中，在25-100℃溫度范圍內，在超聲波清洗儀中超聲處理1-20小時，超聲處理結束后，濾出炭黑，放入烘箱中進行干燥；

(3)分別稱取含鐵化合物、含鈷化合物及含氮化合物，混合后用超純水配置成混合液并攪拌均勻；

(4)將步驟(1)及步驟(2)中處理干燥后的昆蟲翅膀及炭黑，按照質量比范圍為1:1-1:5加入到步驟(3)制備好的混合液中，超聲處理使其充分接觸混合，超聲時間為10-100分鐘；

(5)步驟(4)中的混合物經超聲處理后，放置于溫度為25-100℃的烘箱中進行干燥，干燥時間為12-72小時；

(6)將步驟(5)中干燥后得到的混合物置于干凈的瓷舟中，放入管式真空爐中，于惰性氣體氛圍中，在300-1500℃溫度范圍內進行高溫熱處理，熱處理時間為0.5-5小時，然后冷卻至室溫；

(7)從管式真空爐中取出高溫熱處理后的制品，即可得到高效的氧還原催化劑。

2.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(1)的昆蟲翅膀為常見蝴蝶、蜻蜓和蟬的翅膀。

3.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(2)的炭黑為具有高導電性、高比表面的炭黑：BP2000、Vulcan XC-72、Vulcan P。

4.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(3)的含鐵化合物為能為氧還原催化劑活性位點的形成提供鐵元素的含鐵化合物：氯化鐵、硝酸跌、硫氰化鐵、硫酸鐵或者血紅素。

5.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(3)的含鈷化合物為能為氧還原催化劑活性位點的形成提供鈷元素的含鈷化合物：吡啶鈷、硝酸鈷、酞菁鈷或者氯化鈷。

6.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(3)的含氮化合物為能為氧還原催化劑活性位點的形成提供氮元素的含氮化合物：聚間苯二胺、三聚氰胺或者氯化羥胺。

7.根據權利要求1所述的一種以昆蟲翅膀為基底制備高效氧還原催化劑的方法，其特征在于，所述步驟(5)的惰性氣氛為氮氣或者氬氣氣氛。