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专利号: 2017105092944
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,以ZIF-67和[VEIm][BF4]为原料,并按质量份数配比,包括如下步骤:

1)将200份ZIF-67和2000份[VEIm][BF4]溶解在30份无水N,N-二甲基甲酰胺溶液中,超声分散均匀后;加入10份2,2’-偶氮双(异丁腈),继续超声5-30分钟;向上述溶液中通10-60分钟氮气;将得到的溶液密封后,转入40-80℃油浴中,持续搅拌1-8小时后停止反应;

2)将步骤1)中的溶液倒进300份丙酮溶液中,通过离心、抽滤得到沉淀物,将此沉淀物置于真空干燥箱中,干燥完成后,研磨得到粉末产物;

3)将步骤2)中的粉末产物放入石英舟中,在管式炉内,氮气气氛下,以4-6℃/min的升温速率升温至600-900℃,并维持该温度1-5小时,得到黑色粉末产品;

4)将步骤2)中的黑色粉末产品用稀硫酸处理后,分别用去离子水和无水乙醇洗涤后,将产品置于真空干燥箱内干燥得到Co负载的N掺杂三维多孔碳材料。

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Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤1)中超声时间为10分钟,通氮气时间为30分钟,油浴温度为65℃,搅拌时间为4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Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤2)中真空干燥温度为60℃,干燥时间为12小时。

4.根据权利要求1所述的一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉内升温速率为5℃/min,温度为600℃,并维持该温度3小时。

5.根据权利要求1所述的一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉内升温速率为5℃/min,温度为700℃,并维持该温度3小时。

6.根据权利要求1所述的一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉内升温速率为5℃/min,温度为800℃,并维持该温度3小时。

7.根据权利要求1所述的一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤3)中管式炉内升温速率为5℃/min,温度为900℃,并维持该温度3小时。

8.根据权利要求1所述的一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法,其特征在于,所述步骤4)中稀硫酸浓度为0.5mol/L,酸处理时间为10小时,真空干燥箱温度为80℃,干燥时间为10小时。

9.根据权利要求1所述的合成方法合成的具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料作为燃料电池氧还原催化剂的应用。