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专利号: 2021113126493
申请人: 陕西科技大学
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:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤;

步骤1):将一定量的腺嘌呤溶解在预热至140 ℃的溶剂中,将钴盐加入溶剂中溶解,然后倒入上述腺嘌呤溶液中加热搅拌,待反应冷却至室温后进行离心洗涤,收集产物真空干燥,得到配合物CoA;

步骤2):将CoA加入到溶剂中,用超声波将其均匀分散,然后,将PAN和醋酸纤维素添加到CoA分散液中,将其搅拌过夜以形成均匀的纺丝悬浮液;

步骤3):设定好静电纺丝仪的参数,在室温下进行纺丝悬浮液制备纳米纤维,用铝箔收集纳米纤维膜并在真空干燥器中过夜,获得催化剂前驱体;

步骤4):将步骤3)得到的催化剂前驱体置于惰性气氛中,高温碳化处理得到Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1)与步骤2)中溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺,所述步骤1)中的钴盐为六水合硝酸钴。

3.根据权利要求1所述的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中腺嘌呤与钴盐质量比为1:1 1:4。

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4.根据权利要求1所述的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤2)中CoA与PAN, 醋酸纤维素的质量比为1:6:6 5:6:6。

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5.根据权利要求1所述的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中静电纺丝工艺参数为:电压10‑20 kV,流速0.2‑1.0 mL/h,高度10‑

20 cm。

6.根据权利要求1所述的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂的制备方法,其特征在于,所述步骤4)包括:将步骤3)得到的所述纳米纤维膜在氩气下进行碳化处理,所述碳化温度为600 900 ℃,碳化时间为1 3 h,得到Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂。

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7.基于权利要求1‑6任一项所述制备方法得到的一种Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂,其特征在于,所述Co‑N掺杂定向孔道碳纳米纤维电催化剂应用于金属‑空气电池。