利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2023100713898
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种片层结构FeCo@NC催化剂,其特征在于:由粒径为2‑10nm的FeCo合金均匀嵌入长度为2‑20μm的条形片层结构氮掺杂碳纤维上,按质量分数计,Fe为10‑20%,Co为50‑70%,C为10‑25%,N为1‑5%。

2.一种根据权利要求1所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)按质量体积比(0.1‑0.3):1g/mL,取2‑甲基咪唑(HMIM)溶于N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)中,记为溶液A;按质量体积比,硝酸钴(Co(NO3)2):N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)=(0.7‑

1.0):1g/mL,硝酸铁(Fe(NO3)3):N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)=(0.03‑0.3):1g/mL,分别称取硝酸钴(Co(NO3)2)和硝酸铁(Fe(NO3)3)溶于N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)中,记为溶液B;将溶液A、溶液B分别搅拌至充分溶解;

(2)按体积比A:B=(1‑3):1,将溶液B投入溶液A中,迅速形成铁钴沸石咪唑框架(FeCo‑ZIFs);待反应完全后,按质量体积比(0.05‑0.10):1g/mL,原位投加聚丙烯腈(PAN),搅拌使其充分溶解后,形成铁钴沸石咪唑框架(FeCo‑ZIFs)与聚丙烯腈(PAN)的混合溶液;

(3)将纤维质材料浸泡在所得混合溶液中并置于烘箱中烘干,使液相聚丙烯腈(PAN)转化为固相聚丙烯腈(PAN)薄膜;

(4)待烘干后在N2氛围下进行高温煅烧,退火,研磨,得到片层结构FeCo@NC催化剂粉末。

3.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,所述搅拌的转速为500‑800rpm,搅拌时长为5‑10min。

4.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述反应的时长为10‑20min。

5.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述搅拌的转速为500‑800rpm,搅拌时长为10‑30min。

6.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述纤维质材料为纸张、棉花、染布、尼龙中任一种。

7.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(3)中,所述烘干的温度为50‑80℃,烘干时间为48‑72h。

8.根据权利要求2所述的片层结构FeCo@NC催化剂的制备方法,其特征在于:步骤(4)中,所述煅烧的温度为600‑800℃,降至室温后静置2‑3h后取出,以防产物在接触空气后自燃。