利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020105430143
申请人: 江苏理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的制备方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:

(1)将钴盐、碳源和去离子水混合搅拌,然后加入氧化石墨烯,超声处理,得到混合液;

(2)将混合液转移到反应釜中加热反应,反应后冷却至室温、离心、洗涤、干燥得到负载钴的石墨烯/碳材料;

(3)将含氮有机物、有机溶剂和负载钴的石墨烯/碳材料混合并加热反应,反应后冷却至室温,除去有机溶剂,干燥得到预产物;

(4)在惰性气体保护下,将预产物升温煅烧,然后冷却至室温,得到负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂;

步骤(1)中所述钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴、氢氧化钴、六水合醋酸钴中的任一种或几种;所述碳源为葡萄糖酸或氨基酸;

步骤(2)中所述加热温度为80‑120℃,所述反应时间为8‑12小时;

步骤(3)中所述含氮有机物为尿素、三聚氰胺、硫脲中的任一种或几种;所述有机溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲苯、甲醇、乙醇中的任一种或几种;

步骤(3)中所述加热温度为60‑100℃,反应时间为2‑5小时;

步骤(4)中所述升温速率为3‑10℃/min,升温至600‑900℃煅烧2‑4小时。

2.根据权利要求1所述的一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的制备方法,其特征在于,所述氨基酸为L‑瓜氨酸、L‑胱氨酸、L‑蛋氨酸、L‑精氨酸、D‑氨基葡萄糖盐酸盐中的任一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述钴盐与所述去离子水的质量体积比为0.03‑0.1 g/ml,所述碳源与所述去离子水的体积比为1:(5‑10),所述钴盐与所述氧化石墨烯的质量比为(3‑5):1,所述超声处理的时间为10‑40分钟。

4.根据权利要求1所述的一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(2)中所述洗涤所用的溶剂为去离子水、甲醇、乙醇中的任一种,所述干燥温度为60‑80℃,干燥时间为1‑3小时。

5.根据权利要求1所述的一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述含氮有机物与所述负载钴的石墨烯/碳材料的质量比为1:(0.4‑

0.7),所述含氮有机物与所述有机溶剂的质量体积比为0.01‑0.05 g/ml;所述干燥温度为

60‑80℃,干燥时间为1‑3小时。

6.一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂的应用,其特征在于,将权利要求1‑5任一项所述的制备方法制得的一种负载钴的多孔碳复合石墨烯电催化剂应用于锌‑空气电池中。