[發明專利]一種氮鐵共摻雜石墨碳及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010514583.5
• 申請日: 2020-06-08
• 公開（公告）號: CN111634907A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 李健鵬;王培初;黃海;肖定書
• 申請（專利權）人: 惠州市貝特瑞新材料科技有限公司;惠州大亞灣惠大化工研究院有限公司
• 主分類號: C01B32/205
• 分類號: C01B32/205;H01M4/90;B01J27/24;B01J35/00;B01J35/10
• 代理公司: 廣東眾行知識產權代理事務所(普通合伙) 44677
• 代理人: 林少波

1.一種氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：將生物質原材料進行預處理，得到干燥的生物質微顆粒；

S2：將所述生物質微顆粒與高鐵酸鉀、尿素混合，加入水進行攪拌，使高鐵酸鉀和尿素溶解滲入所述生物質微顆粒里層，加熱干燥；

S3：將S2干燥后的混合物置于反應容器中，在保護氣體氛圍下進行碳化反應；

S4：將S3碳化反應所得中間產物浸泡于稀酸溶液中，再去除雜質，得到最終產物氮鐵共摻雜石墨碳。

2.根據權利要求1所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：S1中所述預處理的步驟為：將生物質原料進行洗凈、干燥、剪碎及球磨處理得到生物質微顆粒，再進行鼓風干燥，得到干燥的生物質微顆粒。

3.根據權利要求2所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：所述預處理中鼓風干燥的溫度為80℃至120℃。

4.根據權利要求1所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：S2中高鐵酸鉀、尿素及所述生物質微顆粒的質量比為(0.4～0.5):(3-4):1。

5.根據權利要求1所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：S2中所述加熱干燥的溫度小于60℃。

6.根據權利要求1所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：S3中所述保護氣體為氮氣、氬氣或氨氣的任一種。

7.根據權利要求1所述的氮鐵共摻雜石墨碳的制備方法，其特征在于：S3中所述碳化反應的溫度為600℃-900℃。

8.一種根據權利要求1至7任一項所述制備方法得到的氮鐵共摻雜石墨碳。

9.根據權利要求8所述氮鐵共摻雜石墨碳，其特征在于：所述氮鐵共摻雜石墨碳的比表面積最大為1034m²/g，且具有微孔、介孔和大孔結構，平均孔徑為5nm，孔容為1.54cm³/g。

10.根據權利要求8或9所述的氮鐵共摻雜石墨碳作為氧還原催化劑的應用。