一种碳纳米管催化剂及其制备方法和应用

文档序号:26182553发布日期:2021-08-06 18:32阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种碳纳米管催化剂,其特征在于:所述碳纳米管催化剂中掺杂有铁镍合金与硼氮。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管催化剂,其特征在于,所述铁镍合金内嵌于碳纳米管,硼氮共掺杂于碳纳米管表面或内部。

3.根据权利要求1所述的碳纳米管催化剂,其特征在于,所述碳纳米管催化剂为介孔材料催化剂。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管催化剂,其特征在于,所述碳纳米管催化剂的id/ig值是0.90~1.03。

5.一种制备如权利要求1-4任一项所述碳纳米管催化剂的方法,其特征在于,包括以下步骤:

s1:将含有机氮源、有机碳源、铁盐和镍盐的原料溶液进行混合配位,经蒸发、烘干得复合前驱物;

s2:将所述复合前驱物于保护气氛中热处理,得到氮/铁镍合金碳纳米管;

s3:取氮/铁镍合金碳纳米管与硼酸混合,经研磨、热处理,得所述碳纳米管催化剂。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述的铁盐和镍盐独立选自为硝酸盐、乙酸盐、氯酸盐中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的金属铁盐和金属镍盐的质量比为(1~5):1。

8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,s2中,所述复合前驱物的热处理温度高于700℃。

9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,s3中,所述氮/铁镍合金碳纳米管与硼酸的质量比2-6:1-4。

10.如权利要求1-4任一项所述的碳纳米管催化剂在oer和或orr反应中的应用。


技术总结
本发明属于材料制备领域,具体公开了一种碳纳米管催化剂及其制备方法和应用,包括以下步骤:步骤(1)将有机氮源、有机碳源、铁盐和镍盐四种原材料混合,加入少量水充分混合均匀,加热搅拌蒸发,对产物进行充分研磨后,放置于管式炉中,在保护气体保护气氛下进行热处理,得到NCNTs@FeNi;步骤(2)将NCNTs@FeNi与一定量的硼酸混合并充分研磨后,在保护气体氛围下热处理,即得到本发明所述催化剂。该催化剂在碱性条件下具有优异的催化氧还原功能(ORR),也具有高效的催化析氧性能(OER),且所用原料价格低廉,工艺简单,适合批量生产。

技术研发人员:刘兆清;王泽潘;苏航;欧阳婷;李楠;肖抗;蔡晶晶
受保护的技术使用者:广州大学
技术研发日:2021.04.22
技术公布日:2021.08.06
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