[發明專利]一種FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011521861.6
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112582628B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 余宇翔;李杰;蔣軍生
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;B22F9/24
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

1.一種FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將含氮碳基底、氮源、配體、造孔劑和金屬鹽加入乙醇中，超聲后分散均勻，得到分散液；

(2)將步驟(1)所述分散液進行油浴加熱蒸干處理，得到蒸干后的產物，將所述蒸干后的產物進行干燥處理，再研磨成粉末；

(3)將步驟(2)所述粉末進行煅燒處理，得到所述FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑；

步驟(1)所述金屬鹽包括三價鐵鹽和二價錳鹽；所述金屬鹽與乙醇的摩爾體積比為1:100-1:200mmol/ml；所述三價鐵鹽為硝酸鐵、氯化鐵、乙酸鐵，乙酰丙酮鐵中一種以上；所述二價錳鹽為硝酸錳，氯化錳、乙酸錳，乙酰丙酮錳中的一種以上；所述三價鐵鹽與二價錳鹽的摩爾比為1:5-1:1；

步驟(1)所述氮源為三聚氰胺；所述配體為鄰苯二胺；所述造孔劑為F-127；

步驟(3)所述煅燒處理包括：將所述粉末升溫至330-370℃，在此溫度下保溫1.5-2.5h，然后升溫至700-900℃，在此溫度下保溫1.5-2.5h；所述升溫的速率為2-5℃/min。

2.根據權利要求1所述的FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述含氮碳基底的制備，包括：

將科琴黑和三聚氰胺研磨均勻后，升溫進行煅燒處理，得到所述含氮碳基底；所述科琴黑和三聚氰胺的質量比為1:5-1:15；所述煅燒處理的溫度為700-900℃，煅燒處理的時間為1-3h，升溫的速率為2-5℃/min。

3.根據權利要求1所述的FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑的制備方法，其特征在于，按照質量份數計，步驟(1)所述分散液，包括：

4.根據權利要求1所述的FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述油浴加熱蒸干處理的溫度為70-90℃，油浴加熱蒸干處理的時間為4-6小時；所述干燥處理的方式為真空干燥，所述干燥處理的溫度為70-90℃，干燥處理的時間為10-14小時。

5.一種由權利要求1-4任一項所述的制備方法制得的FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑。

6.權利要求5所述的FeMn雙金屬單原子氧還原催化劑在制備燃料電池中的應用。