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专利号: 2018103202605
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于以五氰基氨合铁酸钠盐和1-乙烯基-3-甲基咪唑二腈胺盐[VMlm]DCA为原料,分子筛SBA-15为模板,其特征在于包括如下步骤:

1)将五氰基氨合铁酸钠盐、分子筛SBA-15,[VMlm]DCA和无水N,N-二甲基甲酰胺溶液混合超声均匀,再加入到水热釜中在80-100℃中维持一段时间,结束后取出水热釜,向水热釜中加入无水N,N-二甲基甲酰胺溶液并转移至烧瓶中,再取2,2’-偶氮双(异丁腈)溶于无水N,N-二甲基甲酰胺溶液超声均匀后,倒入烧瓶中;并向该烧瓶通30-40分钟氮气后密封,转移至60-80℃油浴锅中,搅拌反应6-10小时得到溶液;

2)将步骤1)中的溶液滴入丙酮溶液中,静置后,抽滤得到沉淀物,并将沉淀物置于真空干燥箱内烘干、研磨成粉末保存,真空干燥温度为80-100℃,干燥时间为10-15小时;

3)将步骤2)中的粉末放入石英舟中,在管式炉内,氮气气氛下,以5-10℃/min的升温速率升温至400-900℃,并保温1-4小时,得到黑色粉末产物;

4)将步骤3)中的黑色粉末产物用氢氟酸处理,并用去离子水洗涤后,置于真空干燥箱内干燥,得到铁负载的氮掺杂多孔碳材料,稀氢氟酸浓度为10%wt,酸处理时间为6小时,真空干燥温度为80℃,时间为12小时。

2.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤1)中通氮气时间为30-40分钟,油浴温度为60-80℃,搅拌时间为6-10小时。

3.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为400-900℃,并维持该温度1-3小时。

4.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为500℃,并维持该温度2小时。

5.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为600℃,并维持该温度2小时。

6.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为700℃,并维持该温度2小时。

7.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为800℃,并维持该温度2小时。

8.根据权利要求1所述一种具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉升温速率为6℃/min,温度为900℃,并维持该温度2小时。

9.根据权利要求1所述方法制备得到的具有优异电催化氧还原性能的铁负载的氮掺杂多孔碳材料作为燃料电池氧还原催化剂的应用。