[發明專利]一種ORR催化劑材料及其制備方法和用途在審
| 申請號： | 202310252115.9 | 申請日： | 2020-11-13 |
| 公開（公告）號： | CN116111120A | 公開（公告）日： | 2023-05-12 |
| 發明（設計）人： | 類延華;譚寧;張玉良;常雪婷;范潤華 | 申請（專利權）人： | 上海海事大學 |
| 主分類號： | H01M4/90 | 分類號： | H01M4/90;H01M4/92;H01M4/88;H01M12/06;H01M8/22 |
| 代理公司： | 北京恒律知識產權代理有限公司 11416 | 代理人： | 王術娜 |
| 地址： | 201306 上海市*** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 orr 催化劑 材料 及其 制備 方法 用途 | ||
1.一種ORR催化劑材料，其特征在于，由微納米級CeO2、貴金屬M和氮摻雜的碳材料組成，氮在碳中的摻雜量按摩爾比為0.05-0.1：1，所述ORR催化劑材料中CeO2和貴金屬M均勻地分布在氮摻雜的碳材料中，所述ORR催化劑材料符合以下通式：
Mx/N-C(1-x-y)/(CeO2)y??????(I)
其中貴金屬M為Pt、Pd和Au中的一種或兩種以上，x、y為質量百分數，x的范圍為5％-6％，y的范圍為4％-12％；貴金屬Pt顆粒的粒徑為3-8nm；
所述ORR催化劑材料是多孔材料，比表面積是40m2/g-800m2/g；
所述ORR催化劑材料的制備方法，包括以下步驟：
1)獲取CeO2；
2)利用所述CeO2制得催化劑前驅體材料，所述催化劑前驅體材料是由貴金屬酸根摻雜的導電高分子復合材料，所述催化劑前驅體材料化學式為CeO2/CP-MXn-，Xn-為酸根，n為1或2；
步驟2)利用所述CeO2制得催化劑前驅體材料包括以下步驟：
2.1)將所述CeO2分散于貴金屬M的酸或鹽溶液中，得到溶液I；所述CeO2與所述貴金屬M的酸或鹽的摩爾比值范圍為8-70：1；
2.2)將導電高分子單體加入所述溶液I中得到溶液II；所述導電高分子單體與所述貴金屬M的酸或鹽的摩爾比值范圍為16-128：1；所述導電高分子單體為聚苯胺、聚吡咯中的一種或兩種；
2.3)將氧化劑或氧化劑的酸溶液加入所述溶液II中，進行原位聚合反應制得所述催化劑前驅體材料；所述氧化劑與所述導電高分子單體的摩爾比值范圍為2-3：1；所述氧化劑的酸溶液是氧化劑的鹽酸溶液，所述氧化劑與所述鹽酸中的HCl的摩爾比為1：3-4；所述氧化劑為APS或FeCl3；
3)高溫碳化所述催化劑前驅體材料制得所述ORR催化劑材料。
2.一種如權利要求1所述的ORR催化劑材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)獲取CeO2；
2)利用所述CeO2制得催化劑前驅體材料，所述催化劑前驅體材料是由貴金屬酸根摻雜的導電高分子復合材料，所述催化劑前驅體材料化學式為CeO2/CP-MXn-，X為酸根，n為1或2；
步驟2)利用所述CeO2制得催化劑前驅體材料包括以下步驟：
2.1)將所述CeO2分散于貴金屬M的酸或鹽溶液中，得到溶液I；所述CeO2與所述貴金屬M的酸或鹽的摩爾比值范圍為8-70：1；
2.2)將導電高分子單體加入所述溶液I中得到溶液II；所述導電高分子單體與所述貴金屬M的酸或鹽的摩爾比值范圍為16-128：1；所述導電高分子單體為聚苯胺、聚吡咯中的一種或兩種；
2.3)將氧化劑或氧化劑的酸溶液加入所述溶液II中，進行原位聚合反應制得所述催化劑前驅體材料；所述氧化劑與所述導電高分子單體的摩爾比值范圍為2-3：1；所述氧化劑的酸溶液是氧化劑的鹽酸溶液，所述氧化劑與所述鹽酸中的HCl的摩爾比為1：3-4；所述氧化劑為APS或FeCl3；
3)高溫碳化所述催化劑前驅體材料制得所述ORR催化劑材料。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于上海海事大學，未經上海海事大學許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202310252115.9/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
