CN109499595A - 一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 - Google Patents
一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109499595A CN109499595A CN201811363916.8A CN201811363916A CN109499595A CN 109499595 A CN109499595 A CN 109499595A CN 201811363916 A CN201811363916 A CN 201811363916A CN 109499595 A CN109499595 A CN 109499595A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- catalyst
- orr
- preparation
- gpncs
- hydro
- 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
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 claims abstract description 10
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 12
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 241000830535 Ligustrum lucidum Species 0.000 claims description 8
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 claims description 8
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- -1 washing Chemical compound 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 abstract 2
- 241000735234 Ligustrum Species 0.000 abstract 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 4
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 4
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 3
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 3
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 3
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 3
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000004502 linear sweep voltammetry Methods 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 description 1
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000004508 polar body Anatomy 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000002336 sorption--desorption measurement Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J27/00—Catalysts comprising the elements or compounds of halogens, sulfur, selenium, tellurium, phosphorus or nitrogen; Catalysts comprising carbon compounds
- B01J27/24—Nitrogen compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
- B01J21/18—Carbon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明属于电化学催化技术领域，公开一种氧还原反应(ORR)催化剂GPNCS及其制备方法。所述催化剂是富含缺陷的氮改性多孔活性炭，形貌类似于GO。制备步骤如下：将女贞果洗净、晾干后，加入水和H3PO4混合液中进行水热反应,抽滤、水洗、干燥；将干燥后样品与KHCO3研磨后，在氮气气氛下高温焙烧；接着用盐酸溶液、浓硝酸处理焙烧后的样品，水洗，干燥；接着把样品加入到三聚氰胺的热水溶液中，搅拌后进行水热反应,抽滤、干燥；研磨后，在氮气气氛下焙烧，制得GPNCS。本发明制备的催化剂用于催化ORR活性很高。
Description
技术领域
本发明属于电化学催化技术领域，具体涉及一种氧还原反应(ORR)催化剂-氮改性的多孔活性炭(GPNCS)及其制备方法。
背景技术
能源环境问题是全球面临的主要挑战，必须发展新型绿色能源、提高能源利用效率，为可持续发展服务。金属-空气电池、燃料电池是重要电化学能量转换器件，具有能量转换效率高、环境友好的优点，必将在新能源体系中发挥重要作用。
ORR是金属-空气电池、多类型燃料电池的重要正极反应，是决定上述电池能量转换效率、功率密度等性能的重要反应。催化ORR已经引起人们的广泛兴趣，制备开发ORR催化剂已经成为研究热点。催化剂的制备成本和催化活性是影响其应用的关键问题。贵金属Pt/C催化剂虽然具有高催化活性，但储量低、成本高，催化稳定性欠佳，影响其工业化应用。
因此，开发储量高、廉价、高效、稳定的非贵金属催化剂是该领域的研究重点。炭材料有望作为贵金属Pt和Ru的替代催化剂。其中林木生物质活性炭具有原料易得、制备过程简单可控、环境友好、生产可持续的特点，有望用于绿色能源技术，是ORR催化剂的研究重点。
发明内容
针对上述现状，本发明的目的在于提供一种ORR催化剂GPNCS及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种氧还原反应(ORR)催化剂，所述催化剂为富含缺陷的氮改性的多孔活性炭(GPNCS)，形貌类似于GO；以女贞果为原料，H3PO4存在下水热反应后，与KHCO3研磨无氧环境中焙烧，盐酸、浓硝酸处理后，再和三聚氰胺水热反应，干燥研磨，无氧环境下焙烧后得到。
一种所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)、将女贞果洗净、晾干后，加入水和H3PO4混合液中，水热，抽滤、水洗、干燥；
(2)、将(1)干燥后样品与KHCO3研磨，在无氧气氛下高温焙烧；
(3)、用盐酸溶液、浓硝酸处理(2)步样品，水洗、乙醇洗，干燥；
(4)、把样品碳加入到三聚氰胺的热水溶液中，搅拌后进行水热反应,抽滤、干燥；
(5)、研磨(4)步干燥后样品，在无氧气氛下焙烧，制得GPNCS。
步骤(1)中，以体积比计，H3PO4∶H2O＝1∶8.5～9.5；水热温度为175～185℃度，水热时间保持29～31h。
步骤(2)中，以质量比计，水热后样品∶KHCO3＝1∶3.98～4.03，焙烧气氛为氮气，升温速率为4.8～5.2℃·min-1，焙烧温度为890～910℃，焙烧时间为2.9～3.1h。
步骤(3)中，以体积比计，浓HCl∶水＝1∶1，HCl处理时间为5.8～6.1h；所述浓硝酸为质量百分比浓度63～66％，处理时间为30～60min；
步骤(4)中，以质量比计，碳∶三聚氰胺＝1∶5.5～6.5；水热温度为95～105℃，水热时间为5.5～6.5h。
步骤(5)中，气氛为氮气，升温速率为4.8～5.3℃·min-1；焙烧条件为：先395～405℃焙烧2.9～3.1h,然后640～660℃焙烧1.9～2.1h。
有益效果：
1.本发明采用林木生物质女贞果制备ORR催化剂，原料易得、制备过程简单可控，有利于绿色可持续发展；
2.催化剂具有大比表面积和类似石墨烯的结构，有利于氧分子的吸附和离子传递；
3.通过活性中心工程，进行氮原子改性、活性中心构建和分布调控，实现对氧分子等反应物种在催化剂表面吸附模式和能量调控。因此，本发明采用林木生物质女贞果为原料，使用KHCO3活化和氮原子改性，形成类似石墨烯结构的、富含缺陷的氮改性多孔活性炭GPNCS，用于催化ORR催化活性很高。
附图说明
图1：GPNCS(a)、GPCS(b)、NCS(c)和CS(d)的透射电子显微镜图。
图2：GPNCS、GPCS、NCS和CS的X射线粉末衍射图。
图3：GPNCS(a)、GPCS(b)、NCS(c)和CS(d)的氮气吸附-脱附曲线。
图4：GPNCS、GPCS、NCS和CS的催化ORR性能图(a)、不同转速下GPNCS催化ORR性能图(b)、GPNCS催化ORR时加入甲醇之后的计时电流图(c)和GPNCS的计时电流图(d)。
图5：文献中纤维素以相似方法制成的炭形貌。纤维素的SEM图；纤维素直接与KHCO3研磨后煅烧，所得样品的(b)SEM图；(c)-(d)TEM图。文献来源：Green Chem.,2015,17,4053–4060.。
图6文献中椰壳以相似方法制成的炭形貌；(a)-(b)椰壳初步碳化后与K2CO3研磨煅烧后得到活性炭的SEM图；(c)-(d)椰壳初步碳化后与K2CO3研磨煅烧后得到活性炭的TEM图；文献来源：Green Chem.,2018,20,694-700
具体实施方式
为使本发明更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，步骤如下：
(1)、将女贞果洗净、晾干后，加入水和H3PO4混合液中，水热，抽滤、水洗、干燥；
(2)、将(1)干燥后样品与KHCO3研磨，在无氧气氛下高温焙烧；
(3)、用盐酸溶液、浓硝酸处理(2)步样品，水洗、乙醇洗，干燥；
(4)、把样品碳加入到三聚氰胺的热水溶液中，搅拌后进行水热反应,抽滤、干燥；
(5)、研磨(4)步干燥后样品，在无氧气氛下焙烧，制得GPNCS。
步骤(1)中，以体积比计，H3PO4∶H2O＝1∶8.5～9.5；水热温度为175～185℃度，水热时间保持29～31h。
步骤(2)中，以质量比计，水热后样品∶KHCO3＝1∶3.98～4.03，焙烧气氛为氮气，升温速率为4.8～5.2℃·min-1，焙烧温度为890～910℃，焙烧时间为2.9～3.1h。
步骤(3)中，以体积比计，浓HCl∶水＝1∶1，HCl处理时间为5.8～6.1h；所述浓硝酸为质量百分比浓度63～66％，处理时间为30～60min；
步骤(4)中，以质量比计，碳∶三聚氰胺＝1∶5.5～6.5；水热温度为95～105℃，水热时间为5.5～6.5h。
步骤(5)中，气氛为氮气，升温速率为4.8～5.3℃·min-1；焙烧条件为：先395～405℃焙烧2.9～3.1h,然后640～660℃焙烧1.9～2.1h。
实施例1
催化剂GPNCS的制备方法，步骤如下：
(1)、将女贞果洗净、晾干后(23.5g)，加入水和H3PO4混合液中(225mL水和25mLH3PO4)，装入500mL反应釜，在180℃下水热30h，抽滤、水洗、干燥；
(2)、取(1)干燥后样品(2.1g)与KHCO3(8.4g)研磨，在氮气气氛下以5℃·min-1升温，在900℃下焙烧3h；
(3)、用盐酸溶液(40mL浓HCl和40mL水)、浓硝酸(65％，120mL)处理(2)步样品，水洗、乙醇洗，干燥；
(4)、取(3)步样品(0.08g)加入到三聚氰胺的热水溶液中(0.50g,30mL水)，搅拌后装入50mL反应釜，在100℃下进行水热反应6h,抽滤、干燥；
(5)、研磨(4)步干燥后样品，在氮气气氛下以5℃·min-1升温，先在400℃下焙烧3h，再在650℃下焙烧2h，收集产物制得目标产品，编号为GPNCS。
实施例2
与实施例1的不同之处在于：不采取步骤(4)(5)的操作，其它均同实施例1。
所得目标产品编号为GPCS。
实施例3
与实施例1的不同之处在于：步骤(2)中不加KHCO3，不采取步骤(3)的操作，其它均同实施例1。
所得目标产品编号为NCS。
实施例4
与实施例1的不同之处在于：步骤(2)中不加KHCO3，不采取步骤(3)(4)(5)的操作，其它均同实施例1。
所得目标产品编号为CS。
催化剂结构表征
图1为实施例1-4制备的催化剂GPNCS(a)、GPCS(b)、NCS(c)和CS(d)的透射电子显微镜图。从图(a)、(b)中可以看到多孔的类似石墨烯的碳片，其中图(a)的形状更规则，碳片上的缺陷和褶皱更明显；从图(c)、(d)可以看到堆积形成的较厚的碳片，其中图(c)的碳片稍微薄一些。四种催化剂不同的形貌特征说明KHCO3活化有利于形成类似石墨烯的薄片，氮掺杂可以使形貌进一步变化，并形成缺陷。
图2为实施例1-4制备的催化剂GPNCS、GPCS、NCS和CS的X射线粉末衍射图。从图2可以看出：2θ角度在23.7°和43.5°处出现了衍射峰，分别对应了碳的(002)和(100)晶面，与标准图谱卡片(JCPDS,No.75-1621)相对应。
图3为实施例1-4制备的催化剂GPNCS(a)、GPCS(b)、NCS(c)和CS(d)的氮气吸附-脱附图。催化剂的比表面积分别是，GPNCS：1559m2·g-1；GPCS：1544m2·g-1；NCS：97m2·g-1；CS：264m2·g-1。
催化剂性能测试
分别将实施例1-4制备的催化剂GPNCS、GPCS、NCS和CS做催化ORR性能测试，商业Pt/C(10％)作为对比材料，也在同样条件下进行催化ORR测试。。
采用三电极体系，使用旋转圆盘装置和CHI760E电化学工作站测试线性扫描伏安法曲线、不同转速下GPNCS线性扫描伏安法曲线、GPNCS的甲醇毒化实验及稳定性测试。三电极体系分别为工作电极、参比电极和对电极。其中，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为Pt丝电极；工作电极按下述方法制备：分别称取实施例1-4制备的催化剂(4mg)放入离心管中，依次加入720μL无水乙醇、80μL Nafion(5wt％)溶液，超声分散60min形成均一溶液，用移液枪量取10μL滴在玻碳电极上，自然晾干。同时将商业Pt/C催化剂按照上述同样方法制作对照工作电极。
上述实验均在0.1M KOH中进行，其中甲醇毒化实验时电解液为(0.1M KOH+0.01M甲醇)。各项测试条件为：线性扫描扫速为5mV s-1，GPNCS的不同转速设定为400,625,900,1225,1600和2025rpm，甲醇毒化实验时电压为0.5V(vs.RHE)，转速为800rpm，稳定性测试时电压为0.5V(vs.RHE)，转速为200rpm。
图4为不同催化剂催化ORR性能图，分别为GPNCS、GPCS、NCS、CS和Pt/C的催化ORR性能图(a)、不同转速下GPNCS催化ORR性能图(b)、GPNCS催化ORR时加入甲醇之后的计时电流图(c)和GPNCS的计时电流图(d)。从图4(a)中可以看出：相比于其他材料，同一条件下GPNCS具有最高的催化活性，起始电位是0.90V(vs.RHE)，半波电位是0.82V(vs.RHE)。从图4(b)中可以看出：随着转速的提高，扩散限制作用减小，GPNCS的极限电流增大。从图4(c)中可以看出：加入甲醇后，GPNCS的电流基本不变，说明其有很好的抗甲醇毒化能力。从图4(d)中可以看出：GPNCS稳定性很好，11小时后，电流保持率为93％，而Pt/C的电流保持率仅为40％。
Claims (7)
1.一种氧还原反应(ORR)催化剂，其特征在于：所述催化剂为富含缺陷的氮改性的多孔活性炭(GPNCS)，形貌类似于GO；以女贞果为原料，H3PO4存在下水热反应后，与KHCO3研磨无氧环境中焙烧，盐酸、浓硝酸处理后，再和三聚氰胺水热反应，干燥研磨，无氧环境下焙烧后得到。
2.一种权利要求1所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)、将女贞果洗净、晾干后，加入水和H3PO4混合液中，水热，抽滤、水洗、干燥；
(2)、将(1)干燥后样品与KHCO3研磨，在无氧气氛下高温焙烧；
(3)、用盐酸溶液、浓硝酸处理(2)步样品，水洗、乙醇洗，干燥；
(4)、把样品碳加入到三聚氰胺的热水溶液中，搅拌后进行水热反应,抽滤、干燥；
(5)、研磨(4)步干燥后样品，在无氧气氛下焙烧，制得GPNCS。
3.如权利要求2所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，以体积比计，H3PO4∶H2O＝1∶8.5～9.5；水热温度为175～185℃度，水热时间保持29～31h。
4.如权利要求2所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，以质量比计，水热后样品∶KHCO3＝1∶3.98～4.03，焙烧气氛为氮气，升温速率为4.8～5.2℃·min-1，焙烧温度为890～910℃，焙烧时间为2.9～3.1h。
5.如权利要求2所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，以体积比计，浓HCl∶水＝1∶1，HCl处理时间为5.8～6.1h；所述浓硝酸为质量百分比浓度63～66％，处理时间为30～60min。
6.如权利要求2所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，以质量比计，碳∶三聚氰胺＝1∶5.5～6.5；水热温度为95～105℃，水热时间为5.5～6.5h。
7.如权利要求2所述的氧还原反应(ORR)催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(5)中，气氛为氮气，升温速率为4.8～5.3℃·min-1；焙烧条件为：先395～405℃焙烧2.9～3.1h,然后640～660℃焙烧1.9～2.1h。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811363916.8A CN109499595B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811363916.8A CN109499595B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109499595A true CN109499595A (zh) | 2019-03-22 |
| CN109499595B CN109499595B (zh) | 2021-10-08 |
Family
ID=65748636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811363916.8A Active CN109499595B (zh) | 2018-11-16 | 2018-11-16 | 一种氧还原反应（orr）催化剂gpncs及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109499595B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020258464A1 (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种速生构树制备催化氧还原反应(orr)活性炭的新方法 |
| CN112582624A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种钴-碳纳米管/氮掺杂活性炭氧还原反应(orr)催化剂的制备方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1405128A (zh) * | 2001-09-19 | 2003-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于丙烯二聚制4－甲基－1－戊烯的催化剂及其制备方法 |
| CN1889295A (zh) * | 2006-06-09 | 2007-01-03 | 武汉理工大学 | 一种高效直接甲醇燃料电池阴极催化剂及其制备方法 |
| US7226938B2 (en) * | 2002-09-06 | 2007-06-05 | Janssen Pharmaceutica, N.V. | Heterocyclic compounds |
| CN102769142A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 北京化工大学 | 一种氧还原和析氧双效电催化剂及其制备方法 |
| CN103657698A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 复旦大学 | 一种高氧还原性能的氮掺石墨烯-五氧化二铌插层复合催化剂的制备方法 |
| CN105924174A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-07 | 武汉大学 | 一种碳基复合材料的制备方法 |
| CN106391088A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-15 | 长春理工大学 | 一种三维石墨烯双功能氧电极催化剂及其制备方法 |
| US20170314142A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | University Of Kansas | Microwave assisted synthesis of metal oxyhydroxides |
| CN107661772A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-02-06 | 中国科学院化学研究所 | 一种非金属氧还原催化剂及其制备方法与应用 |
-
2018
- 2018-11-16 CN CN201811363916.8A patent/CN109499595B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1405128A (zh) * | 2001-09-19 | 2003-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于丙烯二聚制4－甲基－1－戊烯的催化剂及其制备方法 |
| US7226938B2 (en) * | 2002-09-06 | 2007-06-05 | Janssen Pharmaceutica, N.V. | Heterocyclic compounds |
| CN1889295A (zh) * | 2006-06-09 | 2007-01-03 | 武汉理工大学 | 一种高效直接甲醇燃料电池阴极催化剂及其制备方法 |
| CN102769142A (zh) * | 2012-07-25 | 2012-11-07 | 北京化工大学 | 一种氧还原和析氧双效电催化剂及其制备方法 |
| CN103657698A (zh) * | 2013-11-27 | 2014-03-26 | 复旦大学 | 一种高氧还原性能的氮掺石墨烯-五氧化二铌插层复合催化剂的制备方法 |
| CN105924174A (zh) * | 2016-04-26 | 2016-09-07 | 武汉大学 | 一种碳基复合材料的制备方法 |
| US20170314142A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | University Of Kansas | Microwave assisted synthesis of metal oxyhydroxides |
| CN106391088A (zh) * | 2016-10-24 | 2017-02-15 | 长春理工大学 | 一种三维石墨烯双功能氧电极催化剂及其制备方法 |
| CN107661772A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-02-06 | 中国科学院化学研究所 | 一种非金属氧还原催化剂及其制备方法与应用 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JIAWEI QI ET AL.: "Solvent-Free Mechanochemical Preparation of Hierarchically", 《CHEMISTRY-A EUROPEAN JOURNAL》 * |
| TIAN WENJIE ET AL.: "Heteroatom (N or N-S)-Doping Induced Layered and Honeycomb Microstructures of Porous Carbons for CO2 Capture and Energy Applications", 《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS 》 * |
| 贾晓东: "氮掺杂碳基电催化剂的可控制备及氧还原和析氧性能研究", 《中国博士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020258464A1 (zh) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种速生构树制备催化氧还原反应(orr)活性炭的新方法 |
| CN112582624A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-30 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 一种钴-碳纳米管/氮掺杂活性炭氧还原反应(orr)催化剂的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109499595B (zh) | 2021-10-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Elaborately tailored NiCo 2 O 4 for highly efficient overall water splitting and urea electrolysis | |
| CN108736031B (zh) | 一种自支撑PtCo合金纳米颗粒催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN102049273B (zh) | 一种介孔炭担载的碳化钨催化剂及其制备和应用 | |
| CN109019602B (zh) | 碳化钼材料、碳化钼@硫化钼复合材料及制备方法与应用 | |
| CN109678153B (zh) | 一种氮掺杂多孔碳的制备方法及其在燃料电池阴极中的催化应用 | |
| CN109694071B (zh) | 一种以椰壳为原料制备氮掺杂多孔碳材料的方法及应用 | |
| Chen et al. | N-doped 3D porous carbon catalyst derived from biowaste Triarrhena sacchariflora panicle for oxygen reduction reaction | |
| CN105314629A (zh) | 一种生物质碳源直接制备共掺杂三维石墨烯电极材料的方法 | |
| CN107175125A (zh) | 一种MOFs基氧还原电催化剂的活化方法 | |
| CN113699554B (zh) | 一种稀土金属和过渡金属共掺杂碳基材料的制备方法及其应用 | |
| CN103816894B (zh) | 掺杂型石墨烯负载PtRu合金纳米电催化剂及其制备方法 | |
| CN107887613A (zh) | 基于三维网状氮磷硫共掺杂多孔碳材料的氧还原电极及制备方法与应用 | |
| 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 | |
| CN105826572A (zh) | 一种N,S双掺杂碳纳米管包覆FexC催化剂、制备方法及其应用 | |
| 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 | |
| CN111215056B (zh) | 一种低载量Pd/空心碳球氧还原电催化剂的制备方法及应用 | |
| CN107661772A (zh) | 一种非金属氧还原催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN103055853A (zh) | 一种以氧化硅分子筛为模板制备水电解析氧催化剂的方法 | |
| CN109346732A (zh) | 一种利用土豆制备的氮掺杂多孔碳催化剂及其制备与应用 | |
| CN111995760A (zh) | 一种钴-金属有机框架纳米片及其制备方法和应用 | |
| CN113201759B (zh) | 一种三维多孔碳支撑的硫化铋/氧化铋复合催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN108671950A (zh) | 一种碳基碳化钼复合材料及其制备方法 | |
| CN113718270A (zh) | 一种碳载NiO/NiFe2O4尖晶石型固溶体电解水析氧催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN113881965A (zh) | 一种以生物质碳源为模板负载金属纳米颗粒催化剂及其制备方法和应用 | |
| CN110212205A (zh) | 一种球磨法结合热解制备电催化剂的方法 |
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 |