1.一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂,其特征在于,氮、硫、铁通过高温焙烧共同掺杂到无定形碳黑中,形成Fe-N,Fe-S,Fe-C,C-S,C-N化学键共存的微球颗粒,即氮硫铁三掺杂碳黑催化剂。
2.如权利要求1所述的氮硫铁三掺杂碳黑催化剂,其特征在于,所述的氮硫铁三掺杂碳黑催化剂的粒径为50~100nm。
3.一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:将三价铁盐完全溶解于蒸馏水中;
步骤二:按照三价铁盐与碳黑的质量比为(0.135~5.4):1的比例,称取碳黑加入步骤一中的溶液中,混合均匀,得到混合溶液;
步骤三:将步骤二得到的混合溶液置于干燥箱中进行干燥,干燥温度为40~60℃;
步骤四:在干燥后的粉末中加入含氮硫盐一起研磨1~2h,制得催化剂前体,其中,含氮硫盐与碳黑的质量比为(5~15):1;
步骤五:在气氛保护下煅烧步骤二所得的催化剂前体,煅烧温度为500~1100℃,升温速率为5℃/min,煅烧时间为0.5~3h,得到微球颗粒状产物,即为氮硫铁三掺杂碳黑催化剂。
4.如权利要求3所述的一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂的制备方法,其特征在于,步骤一中的三价铁盐可为氯化铁,硝酸铁或硫酸铁等三价铁盐。
5.如权利要求3所述的一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂的制备方法,其特征在于,步骤四中的含氮硫盐为硫脲或硫氰酸铵。
6.如权利要求3所述的一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂的制备方法,其特征在于,所述的步骤五中的保护气氛为氩气。
7.权利要求1所述的一种氮硫铁三掺杂碳黑催化剂用作微生物燃料电池阴极氧还原催化剂。