CN108232209A - 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备 - Google Patents

中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备 Download PDF

Info

Publication number
CN108232209A
CN108232209A CN201711363362.7A CN201711363362A CN108232209A CN 108232209 A CN108232209 A CN 108232209A CN 201711363362 A CN201711363362 A CN 201711363362A CN 108232209 A CN108232209 A CN 108232209A
Authority
CN
China
Prior art keywords
catalyst
nitrogen
highly active
zif
framework compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201711363362.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108232209B (zh
Inventor
刘晓芳
万鑫
水江澜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beihang University
Original Assignee
Beihang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beihang University filed Critical Beihang University
Priority to CN201711363362.7A priority Critical patent/CN108232209B/zh
Publication of CN108232209A publication Critical patent/CN108232209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108232209B publication Critical patent/CN108232209B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/88—Processes of manufacture
    • H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9041—Metals or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/90—Selection of catalytic material
    • H01M4/9075—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers
    • H01M4/9083—Catalytic material supported on carriers, e.g. powder carriers on carbon or graphite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一种中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，属于电催化技术领域。本发明首先将中温热碳化后的ZIF‑8纳米颗粒分散在去离子水中，加入TPI水溶液中，超声使吸附均匀，将带正电的[Fe(Phen)3]2+吸附到扩大的微孔中形成限域的[Fe(Phen)3]2+@ZIF前驱体；最后高温碳化得到本发明的高活性铁氮碳催化剂。所述高活性铁氮碳催化剂由Fe、N、C三种元素组成，Fe、N形成Fe‑N4配位体镶嵌在N掺杂的C基体上。本发明工艺简单，原料丰富，便于大规模生产。本发明制备一种单一FeN4活性位点的氧还原催化剂，在酸性条件下具有优异的氧还原活性，半波电位可达0.82V，可与商业Pt/C催化剂性能相比，在质子交换膜燃料电池中的最大功率密度可达800mW cm‑2。

Description

中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂 制备
技术领域
本发明属于电催化领域，涉及一种中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备。
背景技术
质子交换膜燃料电池(PEMFC)作为绿色高效的能量转换装置，具备结构简单、工作温度较低、功率密度高以及快速启动等优势正在被广泛研究。质子交换膜燃料电池用作汽车动力的研究已取得实质性进展。质子交换膜燃料电池的阴极氧还原反应(ORR)动力学惰性很高，需要使用大量的Pt作为催化剂，其高昂的价格制约了燃料电池的商业化发展。为了降低成本，鼓励燃料电池的广泛应用，开发可以替代铂的低成本非贵金属催化剂是目前研究的热点。其中，Fe-N-C型催化剂是最有希望的候选者之一。
Fe-N-C型催化剂通常由高温(700℃～1100℃)热解含有铁源、氮源和碳源的前驱体制备得到。虽然通过热解方式制备出的Fe-N-C型催化剂具有优异的ORR活性，但是热解过程中的配位的变化和结构的演变仍然没有一个清楚的认识。活性中心的本质一直处在争论中，就连活性中心是否有Fe都没有达成共识。
发明内容
本发明的目的是提供一种中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，本发明采用“扩孔-填充-热解”的工艺过程，制备得到的高活性铁氮碳催化剂具有单一Fe-N4活性位点，可以作为氧还原催化剂。
本发明所述的中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，具体步骤如下：
第一步，制备金属骨架化合物ZIF-8纳米颗粒。
室温下，将Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑溶于有机溶剂中，搅拌，离心、洗涤后可得ZIF-8纳米颗粒。
所述的有机溶剂为甲醇、水或DMF(二甲基甲酰胺)。
第二步，在管式炉中氩气氛围中温热碳化ZIF-8纳米颗粒。
所述中温热碳化温度为600～700℃，保温时间1小时。所述的中温热碳化，改变ZIF-8的表面Zeta电位由正值(约+30mV)变为负值(约-50mV)，同时使一部分孔直径为1.16纳米的微孔扩大为孔直径为1.3～1.8纳米的微孔。
所述中温碳化温度优选为650℃。
第三步，配置1,10-邻菲罗啉醋酸亚铁盐水溶液。
1,10-邻菲罗啉醋酸亚铁盐(英文名Tris-1,10-phenanthroline iron(II)acetate，简写作TPI，分子式Fe(Phen)3Ac2)。
将醋酸亚铁和邻菲罗啉按1:3的摩尔比例溶于去离子水中，得到TPI水溶液。
第四步，将中温热碳化后的ZIF-8纳米颗粒分散在去离子水中，加入第三步制备的TPI水溶液中，超声使吸附均匀；随后采用真空抽滤方式，分离出固体物质，将所述固体物质干燥、研磨，作为催化剂前驱体。
中温热碳化后的ZIF-8纳米颗粒可以通过强烈的静电吸附作用将带正电的[Fe(Phen)3]2+吸附到扩大的微孔中形成限域的[Fe(Phen)3]2+@ZIF前驱体。
其中，取100～400mg中温热碳化的ZIF-8纳米颗粒分散在10ml去离子水中。
第五步，将催化剂前驱体在氩气气氛下高温碳化得到最终的高活性铁氮碳催化剂。
所述高温碳化具体过程为：将所述的催化剂前驱体在氩气气氛中1000℃保温时间1h；然后降温至800℃时通入NH3保温30min；最后自然冷却。经高温碳化后，可得到单一Fe-N4活性位点的氧还原催化剂，即本发明的高活性铁氮碳催化剂。
所述高活性铁氮碳催化剂由Fe、N、C三种元素组成，Fe、N形成Fe-N4配位体镶嵌在N掺杂的C基体上，其中Fe元素的质量分数为3％。
本发明的优点在于：
1、本发明工艺简单，原料丰富，通过简单的吸附即可实现铁元素在前驱体中的均匀吸附，无需球磨等高能耗高噪音工艺步骤，便于大规模生产。
2、本发明所述高活性铁氮碳催化剂，是一种单一FeN4活性位点的氧还原催化剂，在酸性条件下具有优异的氧还原活性，半波电位可达0.82V，可与商业Pt/C催化剂性能相比，在质子交换膜燃料电池中的最大功率密度可达800mW cm-2。
附图说明
图1为本发明所述的高活性铁氮碳催化剂的制备方法示意图。
图2为实施例1中ZIF-8中温碳化前后的孔径分布曲线。
图3为实施例1所制备的高活性铁氮碳催化剂的透射电镜图像。
图4为实施例1所制备的高活性铁氮碳催化剂的原子级分辨率的球差校正透射电镜图像。
图5为实施例1所制备的高活性铁氮碳催化剂的X射线近边吸收精细结构谱和径向分布函数曲线。
图6为实施例1所制备的高活性铁氮碳催化剂的酸性电解质氧还原性能半电池测试曲线，其半波电位为0.82V vs.RHE,接近商业Pt/C催化剂。
图7为实施例1所制备的高活性铁氮碳催化剂在质子膜燃料电池中的极化曲线和功率密度曲线。
具体实施方式
以下结合具体实例对本发明作进一步描述。
实施例1：
中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，制备方法的示意图如图1所示，为“扩孔-填充-热解”三步策略，具体步骤如下：
第一步，将1.47g的Zn(NO3)2·6H2O和1.63g的2-甲基咪唑溶于100ml的无水甲醇，室温搅拌10h后离心、洗涤、干燥得到ZIF-8纳米颗粒。
第二步，中温碳化：将ZIF-8纳米颗粒研磨好置于石英舟中，于管式炉中氩气气氛650℃保温1h，得到中温热碳化的ZIF-8纳米颗粒。
中温热碳化后的ZIF-8纳米颗粒的孔直径由1.16纳米的微孔扩大为孔直径为1.3～1.8纳米的微孔，如图2所示。
第三步，将中温热碳化的ZIF-8纳米颗粒分散到去离子水中，加入TPI水溶液，超声30min，通过强烈的静电吸附作用将带正电的[Fe(Phen)3]2+吸附到扩大的微孔中形成限域的[Fe(Phen)3]2+@ZIF的催化剂前驱体，所述TPI在ZIF-8纳米颗粒上的最大吸附量为10wt％；将所述的前驱体抽滤、分离、干燥、研磨。
所述的TPI水溶液由醋酸亚铁和邻菲罗啉按摩尔比1:3溶于去离子水制得。
第四步，将研磨后的催化剂前驱体置于刚玉舟中，于管式炉中氩气气氛1000℃保温1h，保温结束后降温至800℃时通入NH3保温30min，随后自然冷却得到高活性铁氮碳催化剂。
通过上述步骤制备出的高活性铁氮碳催化剂的形貌由透射电镜观察，如图3所示，催化剂保持了ZIF-8的菱面十二面体形貌，且没有团聚的铁颗粒生成。通过原子级分辨率的球差校正透射电镜图像，可以看到有小白点镶嵌在样品中，根据STEM成像衬度原理，可以得出，样品中存在均匀分布的孤立Fe原子，如图4所示。进一步通过X射线吸收光谱解析了Fe原子的配位环境，表明了Fe原子是以单一的Fe-N4形式存在，如图5所示，从近边结构谱可以看出，本发明制备的高活性铁氮碳催化剂的近边吸收曲线靠近酞菁铁的吸收曲线而远离Fe箔的吸收曲线，同时具备7114eV的FeN4的特征指纹峰，说明所述的高活性铁氮碳催化剂具备类似酞菁铁的FeN4结构。径向分布函数表明所制备的催化剂中只含有Fe-N键，而没有Fe-Fe键，证明所制备的催化剂中Fe元素只以FeN4的形式存在，所述高活性铁氮碳催化剂由Fe、N、C三种元素组成，Fe、N形成Fe-N4配位体镶嵌在N掺杂的C基体上，其中Fe元素的质量分数最大可达3％。本发明的高活性铁氮碳催化剂的氧还原性能首先用旋转环盘电极在0.5M H2SO4中表征，所得的极化曲线如图6所示，其半波电位可达0.82V vs.RHE，接近商业Pt/C催化剂。最后，对备出的高活性铁氮碳催化剂进行了质子交换膜燃料电池性能测试，测试结果如图7所示，测试条件：电极面积5cm-2，质子交换膜N211膜，阴极催化剂载量2mg cm-2，阳极催化剂为商业Pt/C催化剂载量为0.2mgPt cm-2,所用背压为30psi。所述的质子交换膜燃料电池的最大功率密度可达800mW cm-2。

Claims (7)

1.中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，其特征在于：具体步骤如下：
第一步，制备金属骨架化合物ZIF-8纳米颗粒；
第二步，在管式炉中氩气氛围中温热碳化ZIF-8纳米颗粒；
第三步，配置1,10-邻菲罗啉醋酸亚铁盐水溶液，简称为TPI水溶液；
第四步，将中温热碳化后的ZIF-8纳米颗粒分散在去离子水中，加入第三步制备的TPI水溶液中，超声使吸附均匀；随后采用真空抽滤方式，分离出固体物质，将所述固体物质干燥、研磨，作为催化剂前驱体；
第五步，将催化剂前驱体在氩气气氛下高温碳化得到最终的高活性铁氮碳催化剂。
2.根据权利要求1所述的中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，其特征在于：所述的第一步中通过如下方法实现，
室温下，将Zn(NO3)2·6H2O和2-甲基咪唑溶于有机溶剂中，搅拌，离心、洗涤后得ZIF-8纳米颗粒。
3.根据权利要求1所述的中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，其特征在于：第二步中所述的中温热碳化温度为600～700℃，保温时间1小时。
4.根据权利要求1所述的中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，其特征在于：1,10-邻菲罗啉醋酸亚铁盐水溶液，通过将醋酸亚铁和邻菲罗啉按1:3的摩尔比例溶于去离子水中制得。
5.根据权利要求1所述的中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备，其特征在于：所述高温碳化具体过程为，
将所述的催化剂前驱体在氩气气氛中1000℃保温时间1h；然后降温至800℃时通入NH3保温30min；最后自然冷却。
6.一种高活性铁氮碳催化剂，其特征在于：由Fe、N、C三种元素组成，Fe、N形成Fe-N4配位体镶嵌在N掺杂的C基体上，其中Fe元素的质量分数为3％。
7.根据权利要求6所述的一种高活性铁氮碳催化剂的应用，其特征在于：将所述的高活性铁氮碳催化剂用于质子交换膜燃料电池，所述的质子交换膜燃料电池的最大功率密度达800mW cm-2。
CN201711363362.7A 2017-12-18 2017-12-18 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备 Expired - Fee Related CN108232209B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711363362.7A CN108232209B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711363362.7A CN108232209B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108232209A true CN108232209A (zh) 2018-06-29
CN108232209B CN108232209B (zh) 2021-06-08

Family

ID=62649702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711363362.7A Expired - Fee Related CN108232209B (zh) 2017-12-18 2017-12-18 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108232209B (zh)

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109046427A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 北京化工大学 一种可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法
CN109360993A (zh) * 2018-11-13 2019-02-19 南昌航空大学 一种以ZIF-8为基底掺杂铁原子的Fe-N/C-20的合成方法
CN109433238A (zh) * 2018-10-10 2019-03-08 北京化工大学 一种有序分级孔的铁-氮掺杂氧还原碳催化剂及其制备方法
CN109659569A (zh) * 2019-01-30 2019-04-19 南方科技大学 金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用
CN109728308A (zh) * 2018-12-26 2019-05-07 中国科学院上海高等研究院 一种ZIFs衍生非贵金属氧还原催化剂及其制备方法和应用
CN109950561A (zh) * 2019-04-02 2019-06-28 深圳市中金岭南科技有限公司 碳氮基铁材料的锌空气电池催化剂制备方法
CN110534755A (zh) * 2019-09-03 2019-12-03 东南大学 一种锌基金属有机框架材料及其铁氮共掺杂碳基氧还原电催化剂的制备方法和应用
CN111313040A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 中国科学院大连化学物理研究所 一种Fe-N-C催化剂及其制备和应用
CN111463415A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院 一种正极宿主材料及其制备方法和应用
CN111584891A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 南通大学 一种原子级铁活性位点催化剂及其制备方法与应用
CN111617793A (zh) * 2020-05-18 2020-09-04 武汉理工大学 一种Fe-N-C碳基氧还原催化材料及其制备方法和应用
CN111841616A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 南昌航空大学 一种双功能原子分散铁氮配位材料催化剂的制备方法
CN112005413A (zh) * 2019-07-01 2020-11-27 青岛科技大学 基于zif-8的镍铁氮掺杂碳材料三功能电催化剂及其制备方法和应用
CN113555569A (zh) * 2021-07-22 2021-10-26 北京化工大学 一种催化剂前驱体、金属碳基催化剂及其制备方法和应用
CN113690452A (zh) * 2021-07-30 2021-11-23 北京化工大学 通过聚合物-金属配合物辅助碳化mof技术制备催化剂的方法及所得催化剂
CN114122425A (zh) * 2021-10-27 2022-03-01 北京化工大学 一种双氧位掺杂O-FeN4C-O合成方法及在燃料电池中的应用
CN114447353A (zh) * 2021-01-25 2022-05-06 南京工业大学 一种具有高密集型活性位点的燃料电池催化剂及其制备方法
CN114566657A (zh) * 2022-02-23 2022-05-31 福州大学 一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂及其制备方法
CN114665107A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 中国石油化工股份有限公司 一种铁氮碳催化剂及其制备方法与用途
CN114792814A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 中国科学院理化技术研究所 一种高载量单分散铁单原子催化剂及其制备方法和应用
CN114792815A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 中国科学院理化技术研究所 一种用于电催化氧还原到水的单原子铁催化剂及其制备方法和应用
CN114937783A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 常州大学 一种合成单原子催化剂的方法及单原子催化剂

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130016984A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 홍익대학교 산학협력단 스퍼터링을 이용한 고분자 전해질 연료전지용 철 촉매 및 그 제조방법
WO2012174335A3 (en) * 2011-06-15 2013-04-04 Stc.Unm Cathode catalysts for fuel cell application derived from polymer precursors
CN103501901A (zh) * 2011-02-08 2014-01-08 国家科学研究学院 使用热可分解的多孔载体制成的催化剂
CN104812488A (zh) * 2012-07-11 2015-07-29 Stc.Unm公司 基于贝芬替的催化材料
CN105283247A (zh) * 2013-06-14 2016-01-27 日清纺控股株式会社 多孔碳催化剂、其生产方法、电极及电池
CN105728009A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种金属/氮/碳的分级多孔电催化剂及其制备和应用
CN106159287A (zh) * 2015-04-03 2016-11-23 中国科学院福建物质结构研究所 一种复合型燃料电池阴极催化剂NGPC/NCNTs及其制备方法
CN106861738A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 硝基苯衍生物氢化反应催化剂的制备及催化剂和应用
CN107416789A (zh) * 2017-06-15 2017-12-01 南京工业大学 一种介孔碳的制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103501901A (zh) * 2011-02-08 2014-01-08 国家科学研究学院 使用热可分解的多孔载体制成的催化剂
WO2012174335A3 (en) * 2011-06-15 2013-04-04 Stc.Unm Cathode catalysts for fuel cell application derived from polymer precursors
KR20130016984A (ko) * 2011-08-09 2013-02-19 홍익대학교 산학협력단 스퍼터링을 이용한 고분자 전해질 연료전지용 철 촉매 및 그 제조방법
CN104812488A (zh) * 2012-07-11 2015-07-29 Stc.Unm公司 基于贝芬替的催化材料
CN105283247A (zh) * 2013-06-14 2016-01-27 日清纺控股株式会社 多孔碳催化剂、其生产方法、电极及电池
CN105728009A (zh) * 2014-12-12 2016-07-06 中国科学院大连化学物理研究所 一种金属/氮/碳的分级多孔电催化剂及其制备和应用
CN106159287A (zh) * 2015-04-03 2016-11-23 中国科学院福建物质结构研究所 一种复合型燃料电池阴极催化剂NGPC/NCNTs及其制备方法
CN106861738A (zh) * 2015-12-11 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 硝基苯衍生物氢化反应催化剂的制备及催化剂和应用
CN107416789A (zh) * 2017-06-15 2017-12-01 南京工业大学 一种介孔碳的制备方法

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109046427A (zh) * 2018-08-15 2018-12-21 北京化工大学 一种可控边缘活性位点的Fe-N-C催化材料的制备方法
CN109433238A (zh) * 2018-10-10 2019-03-08 北京化工大学 一种有序分级孔的铁-氮掺杂氧还原碳催化剂及其制备方法
CN109360993A (zh) * 2018-11-13 2019-02-19 南昌航空大学 一种以ZIF-8为基底掺杂铁原子的Fe-N/C-20的合成方法
CN111313040A (zh) * 2018-12-12 2020-06-19 中国科学院大连化学物理研究所 一种Fe-N-C催化剂及其制备和应用
CN111313040B (zh) * 2018-12-12 2021-07-23 中国科学院大连化学物理研究所 一种Fe-N-C催化剂及其制备和应用
CN109728308A (zh) * 2018-12-26 2019-05-07 中国科学院上海高等研究院 一种ZIFs衍生非贵金属氧还原催化剂及其制备方法和应用
CN109659569A (zh) * 2019-01-30 2019-04-19 南方科技大学 金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用
CN109659569B (zh) * 2019-01-30 2020-10-16 南方科技大学 金属酞菁类分子前驱体构筑单位点电催化剂的方法及应用
CN109950561A (zh) * 2019-04-02 2019-06-28 深圳市中金岭南科技有限公司 碳氮基铁材料的锌空气电池催化剂制备方法
CN112005413A (zh) * 2019-07-01 2020-11-27 青岛科技大学 基于zif-8的镍铁氮掺杂碳材料三功能电催化剂及其制备方法和应用
CN112005413B (zh) * 2019-07-01 2022-05-17 青岛科技大学 基于zif-8的镍铁氮掺杂碳材料三功能电催化剂及其制备方法和应用
CN110534755A (zh) * 2019-09-03 2019-12-03 东南大学 一种锌基金属有机框架材料及其铁氮共掺杂碳基氧还原电催化剂的制备方法和应用
CN111463415A (zh) * 2020-04-09 2020-07-28 中科院过程工程研究所南京绿色制造产业创新研究院 一种正极宿主材料及其制备方法和应用
CN111463415B (zh) * 2020-04-09 2021-09-14 中科南京绿色制造产业创新研究院 一种正极宿主材料及其制备方法和应用
CN111617793A (zh) * 2020-05-18 2020-09-04 武汉理工大学 一种Fe-N-C碳基氧还原催化材料及其制备方法和应用
CN111584891A (zh) * 2020-05-21 2020-08-25 南通大学 一种原子级铁活性位点催化剂及其制备方法与应用
CN111584891B (zh) * 2020-05-21 2022-02-01 南通大学 一种原子级铁活性位点催化剂及其制备方法与应用
CN111841616A (zh) * 2020-08-25 2020-10-30 南昌航空大学 一种双功能原子分散铁氮配位材料催化剂的制备方法
CN114665107A (zh) * 2020-12-23 2022-06-24 中国石油化工股份有限公司 一种铁氮碳催化剂及其制备方法与用途
CN114792814A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 中国科学院理化技术研究所 一种高载量单分散铁单原子催化剂及其制备方法和应用
CN114447353A (zh) * 2021-01-25 2022-05-06 南京工业大学 一种具有高密集型活性位点的燃料电池催化剂及其制备方法
CN114792815A (zh) * 2021-01-25 2022-07-26 中国科学院理化技术研究所 一种用于电催化氧还原到水的单原子铁催化剂及其制备方法和应用
CN114792815B (zh) * 2021-01-25 2024-04-12 中国科学院理化技术研究所 一种用于电催化氧还原到水的单原子铁催化剂及其制备方法和应用
CN114792814B (zh) * 2021-01-25 2024-05-24 中国科学院理化技术研究所 一种高载量单分散铁单原子催化剂及其制备方法和应用
CN113555569A (zh) * 2021-07-22 2021-10-26 北京化工大学 一种催化剂前驱体、金属碳基催化剂及其制备方法和应用
CN113555569B (zh) * 2021-07-22 2024-03-26 北京化工大学 一种催化剂前驱体、金属碳基催化剂及其制备方法和应用
CN113690452A (zh) * 2021-07-30 2021-11-23 北京化工大学 通过聚合物-金属配合物辅助碳化mof技术制备催化剂的方法及所得催化剂
CN113690452B (zh) * 2021-07-30 2024-03-26 北京化工大学 通过聚合物-金属配合物辅助碳化mof技术制备催化剂的方法及所得催化剂
CN114122425A (zh) * 2021-10-27 2022-03-01 北京化工大学 一种双氧位掺杂O-FeN4C-O合成方法及在燃料电池中的应用
CN114566657A (zh) * 2022-02-23 2022-05-31 福州大学 一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂及其制备方法
CN114566657B (zh) * 2022-02-23 2024-05-10 福州大学 一种用于燃料电池的铂基有序合金催化剂及其制备方法
CN114937783A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 常州大学 一种合成单原子催化剂的方法及单原子催化剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN108232209B (zh) 2021-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108232209A (zh) 中温碳化金属骨架化合物扩孔技术用于高活性铁氮碳催化剂制备
Amiinu et al. From 3D ZIF nanocrystals to Co–Nx/C nanorod array electrocatalysts for ORR, OER, and Zn–air batteries
Li et al. Preparation of Fe–N–C catalysts with FeN x (x= 1, 3, 4) active sites and comparison of their activities for the oxygen reduction reaction and performances in proton exchange membrane fuel cells
Wang et al. Surface fluorination to boost the stability of the Fe/N/C cathode in proton exchange membrane fuel cells
Huo et al. γ-MnO2 nanorod-assembled hierarchical micro-spheres with oxygen vacancies to enhance electrocatalytic performance toward the oxygen reduction reaction for aluminum-air batteries
Komba et al. Controlled synthesis of graphene via electrochemical route and its use as efficient metal-free catalyst for oxygen reduction
CN109860643B (zh) 一种芳香重氮盐表面修饰MXene负载铂的氧还原电催化剂及其制备方法
Kim et al. Waste pig blood-derived 2D Fe single-atom porous carbon as an efficient electrocatalyst for zinc–air batteries and AEMFCs
Anandhababu et al. Highly exposed Fe–N 4 active sites in porous poly-iron-phthalocyanine based oxygen reduction electrocatalyst with ultrahigh performance for air cathode
Jiang et al. Magnetized manganese-doped watermelon rind biochar as a novel low-cost catalyst for improving oxygen reduction reaction in microbial fuel cells
CN107658474A (zh) 一种氮硫共掺杂多孔碳微球及制备方法、用途和氧还原电极
CN106876682A (zh) 一种具有多孔结构的氧化锰/镍微米球及其制备和应用
Tabish Noori et al. Highly porous FexMnOy microsphere as an efficient cathode catalyst for microbial electrosynthesis of volatile fatty acids from CO2
CN109713326A (zh) 杂原子掺杂的多孔碳包覆八硫化九钴复合型催化剂的应用
CN107123817A (zh) 一种三金属合金负载型石墨烯纳米孔材料及其制备方法和应用
CN110054168A (zh) 一种全pH值燃料电池阴极氧还原电催化剂的制备方法
CN105576262A (zh) 一种用于燃料电池阴极的高氧还原活性的铁/碳化氮共掺杂复合材料
Kiciński et al. Carbon gel-derived Fe–N–C electrocatalysts for hydrogen-air polymer electrolyte fuel cells
Yu et al. Recoverable hybrid enzymatic biofuel cell with molecular oxygen-independence
Liu et al. Metallic iron doped vitamin B12/C as efficient nonprecious metal catalysts for oxygen reduction reaction
Guo et al. Zeolitic imidazolate framework induced CoFe-PBA/Carbides hollow cube toward robust bi-functional electrochemical oxygen reaction
Ren et al. Bimetal-organic framework-derived porous CoFe2O4 nanoparticles as biocompatible anode electrocatalysts for improving the power generation of microbial fuel cells
CN113174053B (zh) 一种基于乌洛托品的Mn-MOF及其制备方法和应用
Türk et al. Oxygen electroreduction on zinc and dilithium phthalocyanine modified multiwalled carbon nanotubes in alkaline media
Kong et al. High-performance manganese and nitrogen codoped carbon (Mn–N–C) oxygen reduction electrocatalyst from Mn2+ coordinated sodium alginate

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210608

Termination date: 20211218

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee