[發明專利]一種鐵氮共摻雜碳與MXene復合物及其制備方法和應用有效
| 申請號： | 202011448384.5 | 申請日： | 2020-12-11 |
| 公開（公告）號： | CN112563515B | 公開（公告）日： | 2022-02-11 |
| 發明（設計）人： | 田景華;王文濤;楊瑞枝 | 申請（專利權）人： | 蘇州大學張家港工業技術研究院;蘇州大學 |
| 主分類號： | H01M4/86 | 分類號： | H01M4/86;H01M4/90;H01M4/88 |
| 代理公司： | 蘇州根號專利代理事務所(普通合伙) 32276 | 代理人： | 仇波 |
| 地址： | 215699 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 鐵氮共 摻雜 mxene 復合物 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種鐵氮共摻雜碳與MXene復合物的制備方法，該制備方法包括：
將2-甲基咪唑溶解于甲醇中，得到溶液A；
將六水合硝酸鋅與乙酰丙酮鐵溶于甲醇中，得到溶液B；
將所述溶液A與溶液B混合攪拌20h-30h，抽濾、洗滌后，于50℃-70℃下干燥過夜，得到鐵摻雜的咪唑啉酸鹽骨架；
將所述鐵摻雜的咪唑啉酸鹽骨架在氮氣氣氛下加熱至1000℃-1200℃并保溫0.5h-2h，得到Fe-N-C；
將所述Fe-N-C與少層Ti3C2Tx混合后分散于N,N-二甲基甲酰胺中，超聲處理1h-3h；其中，Fe-N-C與少層Ti3C2Tx的混合質量比3-6:1；
抽濾、洗滌、干燥后，在氮氣氣氛下加熱至300℃-400℃并保溫0.5h-2h，得到鐵氮共摻雜碳與MXene復合物Fe-N-C@Ti3C2Tx。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述溶液A的濃度為1g/16mL-1g/10mL。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述溶液B中，六水合硝酸鋅、乙酰丙酮鐵、甲醇的混合比例為2g-4g：0.2g -0.5g：30mL-50 mL。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其中，制備所述Fe-N-C時，加熱的升溫速率為2℃/min-10℃/min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其中，制備所述Fe-N-C@Ti3C2Tx時，加熱的升溫速率為2℃/min-10℃/min。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其中，所述少層Ti3C2Tx為2-3層的Ti3C2Tx。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其中，所述少層Ti3C2Tx是通過以下步驟制備得到的：
將Ti3AlC2分散于HF溶液中，攪拌68h-80h，反復洗滌，離心，直至溶液pH為6.8-7.2；
在50℃-70℃下真空干燥10h-15h，得到疊層Ti3C2Tx；
將所述疊層Ti3C2Tx分散在水中，超聲處理10h-15h，將產物離心收集，得到少層Ti3C2Tx。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其中，Ti3AlC2與HF溶液的混合比為0.3g-0.8g：10mL-30mL；所述HF溶液的濃度為30%-50%。
9.一種鐵氮共摻雜碳與MXene復合物，其是通過權利要求1-8任一項所述的鐵氮共摻雜碳與MXene復合物的制備方法制備得到的。
10.權利要求9所述的鐵氮共摻雜碳與MXene復合物的應用，該鐵氮共摻雜碳與MXene復合物用于催化氧還原反應。
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