[發明專利]一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑及其制備方法在審
| 申請號： | 201910684308.5 | 申請日： | 2019-07-26 |
| 公開（公告）號： | CN110534759A | 公開（公告）日： | 2019-12-03 |
| 發明（設計）人： | 李柯;余罡;夏豐杰;肖飛虎;王傲 | 申請（專利權）人： | 武漢船用電力推進裝置研究所(中國船舶重工集團公司第七一二研究所) |
| 主分類號： | H01M4/90 | 分類號： | H01M4/90;H01M4/88 |
| 代理公司： | 42221 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) | 代理人： | 劉念濤;宋國榮<國際申請>=<國際公布> |
| 地址： | 430064 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 非貴金屬催化劑 鐵配 燃料電池 三聚氰胺 石墨型 電催化活性 化合物高溫 無水氯化鐵 分散均勻 堿性條件 晶體材料 水熱環境 原料價格 針狀結構 二羧酸 碳表面 碳化物 裝配位 碳化 煅燒 制備 表現 | ||
1.一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑，其特征在于：載體為三聚氰胺和鐵配位化合物高溫碳化后形成的石墨型碳，活性組分為在石墨型碳表面均勻分布的鐵及其碳化物。
2.一種如權利要求1所述Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，步驟如下：
（1）稱取一定比例的無水氯化鐵和吡啶-2,6-二羧酸溶于去離子水、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液中，180℃～240℃水熱條件下反應12h～36h，冷卻抽濾干燥，得到紅色的鐵配位化合物；
（2）稱取一定比例的鐵配位化合物和三聚氰胺于乙二醇溶劑中，超聲攪拌分散均勻，攪拌時間為6h～12h，過濾干燥，得到非貴金屬催化劑前驅體；
（3）將非貴金屬催化劑前驅體置于瓷舟中，在氮氣氛圍下利用管式高溫爐進行高溫煅燒處理，得到燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑。
3.根據權利要求2所述的一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中無水氯化鐵和吡啶-2,6-二羧酸的比例為1:1～5:1。
4.根據權利要求2所述的一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中去離子水、乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的比例為1～3：1～3：1～3。
5.根據權利要求2所述的一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）中鐵配位化合物和三聚氰胺質量比為20mg～100mg：1g。
6.根據權利要求2所述的一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）和（2）中干燥溫度為50℃～70℃，干燥時間為12h～24h。
7.根據權利要求2所述的一種燃料電池用Fe-N-C非貴金屬催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）中煅燒溫度為600℃～950℃，煅燒時間為3h～6h。
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