[發明專利]一種用于醇氧化的多孔碳包覆納米合金的類核殼電催化劑及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 201710176095.6
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107093745A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 王海輝;衛孟;丁良鑫;張利利;方峻祺
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/92;B82Y30/00
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種用于醇氧化的多孔碳包覆納米合金的類核殼電催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將氧化石墨烯超聲分散在溶劑中，然后加入固體鈀源、鐵源以及碳源，加熱攪拌，充分溶解并混合均勻，得前驅體溶液；

（2）將前驅體溶液轉移至注射器中，并置于靜電紡絲裝置中紡成相互交錯的碳納米纖維；

（3）將紡制的碳納米纖維在空氣氣氛下預氧化處理，繼而在保護氣氛下高溫碳化處理，最終得到多孔碳包覆納米合金的類核殼電催化劑。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述氧化石墨烯在前驅體溶液中的濃度為2-10mg/mL，所述鈀源與鐵源的摩爾比為（0.5-5）：1；所述碳源在前驅體溶液中的質量分數為6-10%。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述鈀源為氧化鈀、氯化鈀、乙酰丙酮鈀和氯鈀酸中的一種；所述鐵源為三氯化鐵、二氯化鐵、乙酰丙酮鐵和四氧化三鐵中的一種；所述碳源為PAN、PVP、PVB和PVA中的一種；所述溶劑為乙醇、二甲基甲酰胺和甲醇中的一種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述加熱攪拌的溫度為40-80℃，時間為2-10小時。

5. 根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（2）中，所述靜電紡絲的電壓是8-13KV, 紡絲溫度為25-50℃。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟（3）中，所述預氧化處理的溫度為200-350℃，升溫速率為2-5℃/分鐘，處理的時間為4-10小時。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述保護氣氛為氬氣、氮氣、氦氣和氬氫混合氣中的一種以上；所述氬氫混合氣中氫氣的體積濃度為0-10%。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（3）中，所述高溫碳化的溫度為700-900℃，升溫速率為2-5℃/分鐘，處理的時間為2-4小時。

9.由權利要求1~8任一項所述的制備方法制得的一種用于醇氧化的多孔碳包覆納米合金的類核殼電催化劑。

10.權利要求9所述的一種用于醇氧化的多孔碳包覆納米合金的類核殼電催化劑應用于乙醇電催化氧化反應中。