[發明專利]一種酸堿溶液中氧還原反應高效電催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201711110655.4
• 申請日: 2017-11-12
• 公開（公告）號: CN107845814B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 易清風;鄧中梁;余亮;李廣
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 張家界市慧誠商標專利事務所 43209
• 代理人: 高紅旺

1.一種酸堿溶液中氧還原反應高效電催化劑的制備方法，其特征是包括以下步驟：

（1）制備催化劑前驅體NiCo@PANI：將苯胺加入到濃度為1 mol L^-1的HCl溶液中，攪拌溶解，命名為溶液A；同時稱取Ni(CH₃COO)_{2 ?} 4H₂O， Co(CH₃COO)_{2 ?} 4H₂O及(NH₄)₂S₂O₈溶于HCl溶液，此為溶液B；將溶液A倒入溶液B中，攪拌均勻后靜置，再將上述溶液旋蒸，干燥，得到前驅體NiCo@PANI；所述溶液A采用苯胺、HCl溶液按體積比0.74:20配制而成；所述溶液B中0.25g Ni(CH₃COO)_{2 ?} 4H₂O、0.75 g Co(CH₃COO)_{2 ?} 4H₂O、2.28 g (NH₄)₂S₂O₈、20 mL HCl溶液的質量體積比為0.25 g ：0.75 g ：2.28 g ：20 mL ；

（2）將0.5 g前驅體NiCo@PANI，0.1 g多壁碳納米管（MWCNT）及雙氰胺（DCD）混合，研磨后干燥，得固體混合物；最后再將固體混合物在N₂氣氛下、以4 ℃ min^-1的升溫速度加熱到800 ℃并保溫5 h，得到鎳鈷摻雜C-N復合材料（NiCo@C-N）；所述前驅體NiCo@PANI、 多壁碳納米管（MWCNT）、雙氰胺（DCD）的質量比為0.5 ：0.1：(0.1 ~ 1) ；

（3）取上述NiCo@C-N復合材料加入到10 m mol L^-1的氯化錳溶液中，超聲后水浴加熱到80 ℃，再往其中滴加適量的KMnO₄溶液，加熱回流使其充分反應；將反應完的溶液進行抽濾，反復洗滌之后將固體干燥，得到二氧化錳-鎳鈷摻雜C-N復合材料催化劑；其中，KMnO₄溶液的濃度為10 m mol L^-1, 體積為2.3 ~ 6.9 mL。

2.根據權利要求1所述的方法制備的酸堿溶液中氧還原反應高效電催化劑。