一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载PtCu合金颗粒及其制备方法和应用

文档序号:36387132发布日期:2023-12-15 02:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述的去离子水、聚甲基吡咯烷酮、聚四氟乙烯的用量比为5-10:1-1.5:8-10。

3.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤1)中,所述的搅拌温度为室温,搅拌时间为3-10h。

4.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤2)中,所述的静电纺丝的工艺参数如下:温度为25-40℃,湿度为15-40%,设置电压为15-20kv,纺丝针头到接收器的距离为10-15cm,推料速度为0.5-1.5ml/h,推料时间为30-600min,接收器转速为50-200rpm,接收器所用接收基底为碳纸、铝箔、铜箔中的一种。

5.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述预氧化处理升温速率为1-5℃/min,预氧化温度为200-280℃;所述预氧化纤维与升华硫质量比为2:1-1:2;碳化处理升温速率为5-10℃/min,碳化温度为600-1000℃。

6.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤3)中,所述碳化处理惰性气体为氮气、氩气中的一种。

7.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤4)中,所述氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维、异丙醇、氯铂酸、二水合氯化铜的用量比为100-150mg:10-50ml:800-1500μl:10-50mg,所述氯铂酸的浓度为1mol/l;所述超声时间为1-3h,恒温加热温度为40-60℃,烘箱干燥温度为60-80℃。

8.根据权利要求1所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金颗粒的制备方法,其特征在于,在所述步骤5)中,所述焙烧处理升温速率为5-10℃/min,焙烧温度为400-1000℃,焙烧保温时间为1-4h。

9.一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金纳米颗粒,其利用如权利要求1-8中任意一项所述的制备方法制得。

10.如权利要求9所述的一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载ptcu合金纳米颗粒在燃料电池氧还原催化剂中的应用。


技术总结
本发明公开了一种氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载PtCu合金纳米颗粒及其制备方法和应用;其制备方法是,首先采用静电纺丝法和热处理制备出氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维,然后通过浸渍‑氢气还原法进一步在碳载体表面负载PtCu合金纳米颗粒,得到氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载PtCu合金纳米材料PtCu/NS‑PCNFs。本发明制得的氮硫共掺杂多孔碳纳米纤维载PtCu合金纳米材料PtCu/NS‑PCNFs由分散均匀、大小均一的铂铜合金纳米颗粒负载在通体多孔纳米碳纤维材料表面构成,可以有效分散铂铜纳米颗粒,避免高温团聚的问题,在800℃乃至1000℃下仍然对合金纳米颗粒有锚定作用,可以限制金属纳米颗粒的高温还原过程中的长大。且该催化材料具有高氧还原活性,可作为燃料电池的催化剂应用。

技术研发人员:童林军,林小娟,蔡健文,马李林,邱实,曾浩东,陈炫芸
受保护的技术使用者:佛山职业技术学院
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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