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专利号: 2022109450164
申请人: 中汽创智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种非贵金属催化剂的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(1)将铁盐和含氮有机配体混合,得到含铁金属有机骨架材料;

(2)将步骤(1)所述含铁金属有机骨架材料分散于铈盐溶液中,进行热处理碳化后,得到非贵金属催化剂;

所述非贵金属催化剂为负载CeO2颗粒的Fe、N元素掺杂碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述含氮有机配体包括2‑氨基‑对苯二甲酸和/或2‑甲基咪唑。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述铁盐包括硝酸铁和/或氯化铁。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述铁盐和所述含氮有机配体的质量比为1:(0.5 2)。

~

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述将铁盐和含氮有机配体混合按照如下方式进行:将铁盐溶解在第一溶剂中得到铁盐溶液,将含氮有机配体溶解在第二溶剂中得到配体溶液,将所述铁盐溶液和所述配体溶液搅拌,得到含铁金属有机骨架材料。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌后还进行离心和干燥的操作。

7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述第一溶剂和所述第二溶剂独立地选自甲醇和/或乙醇。

8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述铁盐的质量、所述含氮有机配体的质量和所述第一溶剂与第二溶剂的总质量的比值为1:(0.5 2):(100 500)。

~ ~

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述铈盐包括硝酸铈和/或氯化铈。

10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述铈盐和所述含铁金属有机骨架材料的质量比为1:(1 5)。

~

11.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述将步骤(1)所述含铁金属有机骨架材料分散于铈盐溶液中按照如下方式进行:将铈盐溶解在第三溶剂中得到铈盐溶液,将所述含铁金属有机骨架材料分散于所述铈盐溶液中,搅拌。

12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述第三溶剂包括甲醇和/或乙醇。

13.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述铈盐、含铁金属有机骨架材料和第三溶剂的质量比为1:(1 5):(100 500)。

~ ~

14.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述热处理的温度为800~

1000℃。

15.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述热处理的升温速率为8~

12℃/min。

16.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述热处理的时间为1 12h。

~

17.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述热处理的气氛中的气体包括氮气和/或氩气。

18.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:(1)将铁盐溶解在第一溶剂中得到铁盐溶液,将含氮有机配体溶解在第二溶剂中得到配体溶液,将所述铁盐溶液和所述配体溶液搅拌,离心后干燥,得到含铁金属有机骨架材料;

所述含氮有机配体包括2‑氨基‑对苯二甲酸和/或2‑甲基咪唑中,所述铁盐的质量、所述含氮有机配体的质量和所述第一溶剂与第二溶剂的总质量的比值为1:(0.5 2):(100~ ~

500);

(2)将铈盐溶解在第三溶剂中得到铈盐溶液,将步骤(1)所述含铁金属有机骨架材料分散于所述铈盐溶液中,搅拌、抽滤、干燥和研磨后,在氮气和/或氩气的气氛下,以8 12℃/~min升温至800 1000℃热处理1 12h,得到所述非贵金属催化剂;

~ ~

所述铈盐、含铁金属有机骨架材料和第三溶剂的质量比为1:(1 5):(100 500)。

~ ~

19.一种非贵金属催化剂,其特征在于,所述非贵金属催化剂采用如权利要求1‑18任一项所述的制备方法制备得到,所述非贵金属催化剂包括碳材料和负载在所述碳材料上的CeO2,所述碳材料中掺杂有Fe和N。

20.一种非贵金属催化剂的用途,其特征在于,将根据权利要求19所述的非贵金属催化剂用于氧气还原反应。