[發(fā)明專利]一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011489279.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN112599800A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊瀅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊瀅
• 主分類號(hào): H01M4/88
• 分類號(hào): H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述S-Co-N原位共摻雜多孔碳的制備方法包括以下步驟：

(1)向氫氧化鈉的甲醇溶液中加入殼聚糖，攪拌進(jìn)行溶脹，再加入二硫化碳的乙醇溶液，置于回流反應(yīng)裝置中，加熱至45-50℃，回流反應(yīng)12-24h，得到黃原酸化殼聚糖；

(2)向去離子水中加入戊二醛和黃原酸化殼聚糖，加熱至50-80℃，反應(yīng)12-24h，得到黃原酸化殼聚糖多孔交聯(lián)微球；

(3)向去離子水中加入鈷源和黃原酸化殼聚糖多孔交聯(lián)微球，攪拌12-24h，進(jìn)行吸附過(guò)程，得到Co-黃原酸化殼聚糖多孔交聯(lián)微球前驅(qū)體；

(4)將Co-黃原酸化殼聚糖多孔交聯(lián)微球前驅(qū)體置于氣氛爐中，進(jìn)行高溫煅燒過(guò)程，制備得到S-Co-N原位共摻雜碳材料；

(5)將S-Co-N原位共摻雜碳材料與氫氧化鈉混合均勻，置于氣氛爐中，進(jìn)行活化制孔過(guò)程，制備得到S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其應(yīng)用于氧還原反應(yīng)催化劑中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(1)中的殼聚糖和二硫化碳的質(zhì)量比為100:5-15。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(1)中的回流反應(yīng)裝置包括磁力攪拌加熱器，磁力攪拌加熱器上方設(shè)置有水浴鍋，水浴鍋上方設(shè)置有卡槽，卡槽與滾輪活動(dòng)連接，滾輪活動(dòng)連接有蓋板，水浴鍋內(nèi)部設(shè)置有載物臺(tái)，載物臺(tái)上方設(shè)置有反應(yīng)瓶，反應(yīng)瓶上方活動(dòng)連接有冷卻循環(huán)管，冷卻循環(huán)管內(nèi)部設(shè)置有冷凝管，冷凝管固定連接有出水孔和進(jìn)水孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(2)中的戊二醛和黃原酸化殼聚糖的質(zhì)量比為15-25:10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(3)中的鈷源為硝酸鈷或氯化鈷，與黃原酸化殼聚糖多孔交聯(lián)微球的質(zhì)量比為40-80:10。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(4)中的高溫煅燒過(guò)程為氮?dú)夥諊郎厮俾蕿?-5℃/min，在700-800℃下，煅燒2-3h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種S-Co-N原位共摻雜多孔碳，其特征在于：所述步驟(5)中的活化制孔過(guò)程為氮?dú)夥諊郎厮俾蕿?-8℃/min，在650-750℃下活化2-4h。