一种铁氮共掺杂碳微球及制备方法、用途和氧还原电极与流程

文档序号:12480463阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种铁氮共掺杂碳微球复合材料的制备方法,所述方法包括如下步骤:

S1:将六氯丁二烯、铁源化合物与含氮化合物在高温高压下进行密闭反应;

S2:反应结束后,泄压至常压,并自然冷却至室温,将所得固体干燥,得到干燥样品;

S3:将所述干燥样品在惰性气体保护下进行高温焙烧处理,从而得到所述铁氮共掺杂碳微球复合材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述铁源化合物为有机铁化合物或无机铁化合物,例如可为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、二茂铁等中的任意一种,最优选为二茂铁。

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述含氮化合物为含有氮原子的芳烃或脂肪烃,例如可为吡咯、吡啶、苯胺、嘧啶等中的任何一种,最优选为吡啶。

4.如权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于:在步骤S3中,所述高温焙烧处理的温度为700-1100℃,优选为950-1050℃,最优选为1000℃。

5.如权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述六氯丁二烯与铁源化合物的质量比为1:0.1-5。

6.如权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于:在步骤S1中,所述六氯丁二烯与含氮化合物的摩尔比为1:0.01-30。

7.由权利要求1-6任一项所述制备方法制备得到的铁氮共掺杂碳微球复合材料。

8.一种氧还原电极,所述氧还原电极包含权利要求7所述的铁氮共掺杂碳微球复合材料。

9.权利要求8所述氧还原电极的制备方法,所述方法包括如下步骤:

A、将玻碳电极在粒度为0.3-0.7μm的氧化铝水浆中打磨、抛光,然后依次在丙酮、无水乙醇和高纯水中超声洗涤20-40秒,氮气吹干,获得预处理玻碳电极;

B、取所述述铁氮共掺杂碳微球复合材料分散在乙醇水溶液中,然后超声分散5-15分钟,获得混合均匀溶液;将所述混合均匀溶液滴到所述预处理玻碳电极上,室温干燥;再次在玻碳电极上滴加nafion乙醇溶液,室温干燥,即得氧还原电极。

10.一种包含权利要求8所述氧还原电极的燃料电池。

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