[發明專利]一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料氧還原催化劑的方法

在審

• 申請號: 202110690331.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113526503A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 王公軻;王萬里;李佳雨;趙亞嶺;陳野
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: C01B32/318
• 分類號: C01B32/318;C01B32/348;H01M4/90
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料氧還原催化劑的方法，其特征在于具體過程為：

步驟S1：將菊花葉清洗干凈后進行干燥、粉碎，將粉碎后的菊花葉前驅體與模板劑ZnCl₂和Zn(OH)₂進行混合攪拌后得到物料A；

步驟S2：將步驟S1得到的物料A轉移至剛玉舟并置于管式爐中，在惰性氣氛保護下，以5℃/min的升溫速率升溫至300 ℃并保溫60 min，再以10 ℃/min的升溫速率升溫至900 ℃并保溫120 min，然后自然降溫至室溫得到物料B；

步驟S3：將步驟S2得到的物料B轉移至容器中并加入酸性溶液浸泡24 h，再用高純水洗滌至濾液呈中性，然后置于60 ℃鼓風干燥箱中干燥12 h得到菊花葉衍生的分層多孔碳材料氧還原催化劑。

2.根據權利要求1所述的一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料作為氧還原催化劑的方法，其特征在于：步驟S1中所述菊花葉前驅體與模板劑ZnCl₂和Zn(OH)₂的質量比為2:1:1。

3.根據權利要求1所述的一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料作為氧還原催化劑的方法，其特征在于：步驟S2中所述惰性氣體為氮氣。

4.根據權利要求1所述的一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料作為氧還原催化劑的方法，其特征在于：步驟S3中所述酸性溶液為濃度2M的鹽酸溶液。

5.根據權利要求1所述的一步合成自摻雜菊花葉衍生碳基材料作為氧還原催化劑的方法，其特征在于具體步驟為：

步驟S1：將1.0 g充分干燥且粉碎后的菊花葉前驅體與0.5 g模板劑ZnCl₂和0.5 g模板劑Zn(OH)₂置于研缽中充分混勻得到物料A1；

步驟S2：將步驟S1得到的物料A1置于管式爐中，在N₂氛圍中以5 ℃/min的升溫速率升溫至300 ℃并保溫60 min，再以10 ℃/min的升溫速率升溫至900 ℃并保溫120 min，然后自然降溫至室溫得到物料B1；

步驟S3：將步驟S2得到的物料B1轉移至容器中并加入濃度為2 M的鹽酸溶液浸泡24h，再用高純水洗滌濾液至中性，然后置于60 ℃鼓風干燥箱干燥12 h得到菊花葉衍生碳基材料氧還原催化劑，菊花葉衍生碳基材料氧還原催化劑中C含量為85.04 wt%，N含量為3.47wt%，O含量為9.42 wt%，F含量為1.09 wt%，S含量為0.56 wt%，該菊花葉衍生碳基材料氧還原催化劑具有優異的氧還原催化性能、穩定性以及抗甲醇干擾性能。