[發明專利]一種Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法及應用

在審

• 申請號: 202010522558.1
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111628184A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 邵常偉;張宇振;劉清波;鄭堡峰
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 昆明同聚專利代理有限公司 53214
• 代理人: 蘇蕓蕓

1.一種Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將苯胺添加到氯化鐵-高氯酸溶液中，超聲分散混勻后，將引發劑-高氯酸溶液滴加到苯胺分散液中，攪拌混勻后，低溫靜置24h，抽濾、洗滌，然后將洗滌產物置于70～90℃下真空干燥10～15h，制得Fe-Cl-N-C催化劑的前驅體；

（2）將步驟（1）前驅體放入管式爐中，在氮氣氣氛、800～1000℃下保溫1～2h后，降溫至室溫，得到初步熱處理Fe-Cl-N-C材料；

（3）將步驟（2）初步熱處理Fe-Cl-N-C材料置于0.4～0.6mol/L的硫酸溶液中蝕刻7～9h，然后抽濾，抽濾產物無水乙醇和蒸餾水交替洗滌后70～90℃下真空干燥10～15h；

（4）將步驟（3）干燥物置于管式爐中，在氮氣氣氛、800～1000℃下保溫1～2h后，降溫制得Fe-Cl-N-C催化劑。

2.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：苯胺純度≥99.5%。

3.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：氯化鐵與苯胺的摩爾比為3～8:1。

4.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：引發劑為過硫酸銨，引發劑的添加量為苯胺摩爾量的1.5～3倍，引發劑-高氯酸溶液是將引發劑溶解在在0.5～1.5mol/L高氯酸溶液制得。

5.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：氯化鐵-高氯酸溶液是將氯化鐵溶解在0.5～1.5mol/L高氯酸溶液制得。

6.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：低溫是0～5℃。

7.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：氮氣純度為99.5%。

8.根據權利要求1所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法，其特征在于：以10～20℃/min升溫速率加熱至800～1000℃。

9.權利要求1-8中任一項所述的Fe-Cl-N-C碳基催化劑的制備方法制得的Fe-Cl-N-C碳基催化劑在催化燃料電池的陰極氧還原反應中的應用。