CN110255534A - 一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 - Google Patents
一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110255534A CN110255534A CN201910488924.3A CN201910488924A CN110255534A CN 110255534 A CN110255534 A CN 110255534A CN 201910488924 A CN201910488924 A CN 201910488924A CN 110255534 A CN110255534 A CN 110255534A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dimensional porous
- preparation
- graphene
- porous graphene
- adulterating
- 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.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 title claims description 16
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 27
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000017 hydrogel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 6
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 6
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910000388 diammonium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 235000019838 diammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 5
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 claims description 4
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 claims description 3
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N ammonium dihydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].OP(O)([O-])=O LFVGISIMTYGQHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000387 ammonium dihydrogen phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrofluoride Chemical compound [NH4+].F.[F-] KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 2
- 235000019837 monoammonium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 2
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 claims description 2
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 claims 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims 1
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 abstract 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 abstract 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 230000010757 Reduction Activity Effects 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- -1 graphite Alkene Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N [N].[P] Chemical compound [N].[P] YUWBVKYVJWNVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000001603 reducing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000013112 stability test Methods 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/15—Nano-sized carbon materials
- C01B32/182—Graphene
- C01B32/184—Preparation
-
- 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
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2204/00—Structure or properties of graphene
- C01B2204/20—Graphene characterized by its properties
- C01B2204/22—Electronic properties
-
- 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)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明公开了一种非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯的制备方法。其制备方法包括以下步骤：采用单层纳米片的氧化石墨烯作为材料的碳骨架，通过化学还原的方法将氧化石墨烯组装成氧化石墨烯水凝胶。将其水洗、冷冻干燥后，采用超临浸渗工艺将杂原子前驱体均匀分散于三维石墨烯网络中，于惰性气体的保护下热解，即可得到非金属杂杂原子掺杂三维多孔石墨烯。本发明同现有技术相比，具有成本低廉、操作简单、反应温和、绿色无污染等优点。用该方法得到的非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯具有三维多孔结构，较高的杂原子掺入量，良好的氧还原性能，以及优于商业Pt/C的抗甲醇性能和稳定性，这使得其在燃料电池领域中有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于燃料电池阴极催化剂及其制备技术领域，尤其涉及一种高电催化活性、具有三维多孔结构的一种非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯的制备方法。
背景技术
随着现代文明的快速发展，人类对能源的需求越来越强烈，这使得燃料电池成为人们重点关注对象之一。在众多可再生能源技术中，燃料电池由于其高效可持续、清洁无污染的特性引起了越来越多人的关注。其中，电催化剂是燃料电池系统中非常关键的部分，其决定了整个电化学能量装置的性能和成本。目前燃料电池的阴极催化剂主要是商业Pt/C，但是由于铂金属的储量稀少，价格昂贵，易受甲醇毒化，稳定性差等原因，使得燃料电池难以大规模商业化推广。因此，开发低成本和高性能的氧还原催化剂以取代目前的商业Pt/C迫在眉睫。
石墨烯是一种二维单层碳材料，由于其独特的性质，已引起越来越多的关注。但是，由于石墨烯片层之间具有很强的范德华力,使得其在制备过程中很容易聚集和堆叠，导致其巨大的比表面积不能充分的利用。将二维的石墨烯纳米片转变为三维(3D)多孔石墨烯，不仅可以使材料保持石墨烯原有的优异特性，而且避免了石墨烯的堆叠，增大了材料的比表面积。这一结构特性增大了活性位点暴露的可能性，且有利于反应物质的传输。
将非金属杂原子(N，F，P等)引入碳材料，可以破坏碳原子电荷密度和自旋密度，从而调整电子排列并提高材料的氧还原活性。此外，杂原子掺杂的三维多孔氧化石墨烯，也显示出很好的甲醇耐受性和强稳定性。因此，杂原子掺杂三维还原氧化石墨烯材料可以作为高效的氧还原催化剂。然而杂原子是否均匀掺杂到石墨烯结构中对最终的催化剂性能有决定性影响，现有制备方法得到的非金属杂原子催化剂有待进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具备高效催化性能的非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯的简便绿色的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
1、一种非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)使用摇床将氧化石墨烯、还原剂、去离子水分散均匀，将混合溶液放入烘箱中进行溶剂热反应，得到氧化石墨烯水凝胶；将制得的氧化石墨烯水凝胶透析，接着用对样品进行冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶；
(2)将第一步制备的石墨烯气凝放置于超临界反应釜中，配置杂原子前驱体溶液加入其中，通入CO2，同时加热并搅拌，使反应釜内达到超临界状态，通过超临界二氧化碳浸渍将前驱体均匀分散于石墨烯气凝胶孔洞中，得到的产物用乙醇清洗，低温干燥；
(3)将石墨烯气凝胶在惰性气体保护下热解，即得非金属原子掺杂三维多孔石墨烯。
步骤(1)中，所述还原剂为抗环血酸或硼氢化钠，混合溶液中氧化石墨烯的浓度为2～3mg/ml，还原剂浓度为3～4mg/mL，溶剂热条件为85～95℃下保温10～24h，透析时间为1～2天。
步骤(2)中，所述的超临界反应釜容积为50mL，杂原子前驱体为尿素、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、氟化铵、氟化氢铵中的一种或多种，所述超临界状态条件为：温度60～80℃，压力为10～20MPa，保温时间6-10h，同时控制搅拌转速为400～600r/min。
步骤(3)中，所述的惰性气体为Ar2或N2，热解的温度制度为：升温速度2～3℃/min，900～1100℃下保温2h。
所述的杂原子前驱体与氧化石墨烯的质量比为1～20:1，配置前驱体溶液时加入乙醇5～20mL。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:本发明提供的非金属杂原子掺杂三维多孔石墨烯制备方法，原料廉价，操作简单，反应温和，易实现工业生产；同时该方法可以有效地增大材料的比表面积；该方法不仅可以实现非金属杂原子的掺入，而且通过超临界实现了非金属杂原子在材料中的均匀分布，而且绿色无污染；用该方法制备的材料在碱性介质中显示出与商业Pt/C媲美的氧还原活性，同时也表现出优于商业Pt/C的抗甲醇性能和稳定性，这使其可以作为一种高效稳定的燃料电池催化剂。
附图说明
图1是实施例1中，NP-3DrGO-1100的扫描电镜图；
图2实施例1中NP-3DrGO-1100的透射电镜图和元素分布图；
图3为实施例1、实施例2、实施例3和实施例4提供的催化剂以及商业Pt/C在O2饱和的0.1M KOH溶液中线性扫描伏安曲线图。
图4为实施例1和商业Pt/C在O2饱和的0.1M KOH溶液中的稳定性测试图。
图5为实施例1和商业Pt/C在O2饱的0.1M KOH溶液中的抗甲醇性能测试图。
图6是实施例2中，NP-3DrGO-1000的扫描电镜图；
图7是实施例3中，N-3DrGO的扫描电镜图；
图8是实施例4中，氧化石墨烯的扫描电镜图；
具体实施方式：
下面结合附图与实施例进一步阐明本发明。应理解的是,这些实施例仅用于说明本发明,而不用于限制本发明的范围。
实施例1
以尿素和磷酸氢二铵作为杂原子前驱体，抗坏血酸作为还原剂，制备氮磷共掺杂三维多孔石墨烯氧还原催化剂，包括如下步骤：
取25mg的氧化石墨烯粉末,30mg的抗坏血酸溶解于10ml的去离子水中，于摇床中振荡2h，得到均质的混合溶液；将装有混合溶液的试样瓶移入烘箱中，恒温90℃，反应16h，得到三维还原氧化石墨烯水凝胶，使用去离子水透析2天，透析好的样品进行冷冻干燥得到三维石墨烯气凝胶；将制备的20mg石墨烯气凝放置于超临界反应釜中，将100mg的尿素和250mg的磷酸氢二铵分散在20mL乙醇溶液中，加入到超临界反应釜中，在80℃，18MPa的超临界条件下保温8h，搅拌转速为500r/min；产物用乙醇洗涤2次后于40℃下干燥，然后在Ar2气氛下热解，热处理温度制度为：升温速度3℃/min，1100℃下保温2h，所得的样品标记为NP-3DrGO-1100。
对本实施例1得到的NP-3DrGO-1100进行了扫描电镜和透射电镜分析，NP-3DrGO-1100是典型的三维多孔结构，且杂原子掺入碳骨架中，并且在碳骨架中分布均匀。线性扫描伏安曲线测试图表明该催化剂具有优异的氧还原活性，且与商业Pt/C的氧还原性能相当，但是电化学稳定性和抗甲醇毒化能力远优于商业Pt/C。
实施例2
采用与实施例1类似的制备过程。不同之处在于，热解温度降至1000℃。扫描电镜图表明,制备的NP-3DrGO-1000的表面形貌为三维多孔，NP-3DrGO-1000催化剂氧还原性能测试图表明该催化剂拥有较好的电催化活性，但较实施例1相比，起始电位下降了14mV左右，半波电位下降了3mV左右，但是样品仍然表现出了良好的电催化活性。
实施例3
采用与实施例1类似的制备过程，不同之处在于，前驱体中，只掺入尿素，只掺入尿素的质量为100mg，热解温度为1000℃，试样标记为N-3DrGO。扫描电镜图表明,制备的N-3DrGO表面有丰富的孔道结构，氧还原性能测试图表明该催化剂拥有一定的电催化活性，但较实施例1与实例2相比，电催化活性下降明显，起始电位较实例1，下降了104mV左右，半波电位下降了90mV左右。这说明制备的材料具有一定的电催化性能，但是较双掺杂，材料的氧还原性能有明显差距。
实施例4
采用与实施例1类似的制备过程，不同之处在于，不引入杂原子前驱体，直接测试石墨烯的前驱体氧化石墨烯的电催化活性，试样标记为GO。扫描电镜图表明，原始的氧化石墨烯是典型的薄纳米片结构，表面褶皱，相互堆叠，没有明显的孔道结构。较实施例1、实例2与实例3相比，其氧还原活性极其孱弱，这也表明石墨烯材料想要获得高的氧还原活性，需要进行非金属杂原子掺杂。
虽然,上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验,对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)使用摇床将氧化石墨烯、还原剂、去离子水分散均匀，将混合溶液放入烘箱中进行溶剂热反应，得到氧化石墨烯水凝胶；将制得的氧化石墨烯水凝胶透析，接着用对样品进行冷冻干燥，得到氧化石墨烯气凝胶；
(2)将第一步制备的石墨烯气凝放置于超临界反应釜中，配置杂原子前驱体溶液加入其中，通入CO2，同时加热并搅拌，使反应釜内达到超临界状态，通过超临界二氧化碳浸渍将前驱体均匀分散于石墨烯气凝胶孔洞中，得到的产物用乙醇清洗，低温干燥；
(3)将石墨烯气凝胶在惰性气体保护下热解，即得非金属原子掺杂三维多孔石墨烯。
2.如权利要求1所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述还原剂为抗环血酸或硼氢化钠，混合溶液中氧化石墨烯的浓度为2～3mg/ml，还原剂浓度为3～4mg/mL，溶剂热条件为85～95℃下保温10～24h，透析时间为1～2天。
3.如权利要求1所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的超临界反应釜容积为50mL，杂原子前驱体为尿素、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、氟化铵、氟化氢铵中的一种或多种，所述超临界状态条件为：温度60～80℃，压力为10～20MPa，保温时间6-10h，同时控制搅拌转速为400～600r/min。
4.如权利要求3所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，杂原子前驱体为尿素和磷酸氢二铵。
5.如权利要求1所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述的惰性气体为Ar2或N2，热解的温度制度为：升温速度2～3℃/min，900～1100℃下保温2h。
6.如权利要求5所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，1100℃下保温2h。
7.如权利要求1所述的一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的杂原子前驱体与氧化石墨烯的质量比为1～20:1，配置前驱体溶液时加入乙醇5～20mL。
8.如权利要求1-7任一制备方法制备的掺杂三维多孔石墨烯气凝胶的用途，其特征在于，用作燃料电池的阴极催化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910488924.3A CN110255534A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910488924.3A CN110255534A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110255534A true CN110255534A (zh) | 2019-09-20 |
Family
ID=67916975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910488924.3A Pending CN110255534A (zh) | 2019-06-06 | 2019-06-06 | 一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110255534A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112265982A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种n掺杂石墨烯/石墨烯纳米带复合气凝胶的制备方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104250006A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-31 | 江苏大学 | 一种超临界二氧化碳制备硼掺杂三维石墨烯的方法 |
| CN104437278A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 复旦大学 | 一种杂原子掺杂的树叶状结构的碳纳米气凝胶材料及其制备方法和应用 |
| CN105366667A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-02 | 福建翔丰华新能源材料有限公司 | 一种通过超临界流体制备掺杂石墨烯的方法 |
| CN105938908A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-09-14 | 江苏大学 | 一种氮掺杂三维石墨烯催化剂及其制备方法 |
| CN107226466A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-03 | 西南科技大学 | 利用植物提取液改性制备氮掺杂石墨烯气凝胶的方法 |
| CN107346825A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-14 | 北京化工大学 | 一种氮、磷共掺杂碳基非金属氧还原/析出双效催化剂及其制备方法 |
| CN107746052A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-02 | 电子科技大学 | 一种氮掺杂的石墨烯气凝胶的制备方法 |
| CN109399619A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-01 | 太原理工大学 | 一种氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法 |
-
2019
- 2019-06-06 CN CN201910488924.3A patent/CN110255534A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104250006A (zh) * | 2014-09-24 | 2014-12-31 | 江苏大学 | 一种超临界二氧化碳制备硼掺杂三维石墨烯的方法 |
| CN104437278A (zh) * | 2014-11-18 | 2015-03-25 | 复旦大学 | 一种杂原子掺杂的树叶状结构的碳纳米气凝胶材料及其制备方法和应用 |
| CN105366667A (zh) * | 2015-11-04 | 2016-03-02 | 福建翔丰华新能源材料有限公司 | 一种通过超临界流体制备掺杂石墨烯的方法 |
| CN105938908A (zh) * | 2016-06-12 | 2016-09-14 | 江苏大学 | 一种氮掺杂三维石墨烯催化剂及其制备方法 |
| CN107346825A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-11-14 | 北京化工大学 | 一种氮、磷共掺杂碳基非金属氧还原/析出双效催化剂及其制备方法 |
| CN107226466A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-10-03 | 西南科技大学 | 利用植物提取液改性制备氮掺杂石墨烯气凝胶的方法 |
| CN107746052A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-03-02 | 电子科技大学 | 一种氮掺杂的石墨烯气凝胶的制备方法 |
| CN109399619A (zh) * | 2018-12-31 | 2019-03-01 | 太原理工大学 | 一种氮掺杂石墨烯气凝胶的制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112265982A (zh) * | 2020-10-23 | 2021-01-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种n掺杂石墨烯/石墨烯纳米带复合气凝胶的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105170169B (zh) | 一种氮掺杂石墨烯‑铁基纳米颗粒复合型催化剂及其制备方法 | |
| US10978719B2 (en) | Platinum/black phosphorus-carbon sphere methanol fuel cell anode catalyst and preparation method thereof | |
| CN106861740B (zh) | 氮掺杂有序分级介孔碳催化剂的制备及其碳催化剂和应用 | |
| Zhang et al. | Pyrolyzed CoN4-chelate as an electrocatalyst for oxygen reduction reaction in acid media | |
| CN107335451B (zh) | 铂/二硫化钼纳米片/石墨烯三维复合电极催化剂的制备方法 | |
| CN106669758A (zh) | 一种氮掺杂多孔碳层包覆非贵金属纳米颗粒氧电极双功能催化剂及其制备方法 | |
| CN103094584B (zh) | 纳米三明治结构燃料电池非贵金属催化剂、膜电极及制备方法 | |
| 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 | |
| CN103440998A (zh) | 一种钴酸锌纳米片列阵/泡沫镍复合电极、制备方法及其应用 | |
| CN109494381A (zh) | 一种单原子铁基碳材料及制备方法和电催化应用 | |
| CN108179433B (zh) | 有序介孔碳负载纳米铱基电催化析氢电极及其制备及应用 | |
| CN110975912B (zh) | 一种由双金属MOFs衍生的钴氮掺杂催化剂的制备及其应用 | |
| CN110639576A (zh) | 碳化细菌纤维素/氮化碳复合材料及其制备方法 | |
| CN113881965B (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 | |
| CN105470531A (zh) | 一种八足-通透框架结构合金电催化剂及其制备方法 | |
| CN105742655B (zh) | 一种燃料电池用分级多孔碳材料及其制备和应用 | |
| CN110526227A (zh) | 一种碳材料及其制备方法和应用 | |
| CN111883783A (zh) | 一种中空非贵金属氧还原催化剂的制备方法及应用 | |
| CN104167298A (zh) | 一类石墨烯-蛋白质衍生碳超级电容器材料及其制备方法 | |
| CN110655120B (zh) | 介孔球状钴酸镍纳米材料的制备方法 | |
| CN110359059A (zh) | 电催化产氧NiPS3/石墨烯复合催化剂及其制备方法 | |
| CN109731599B (zh) | 一种2D氧还原催化剂Fe3O4@FeNC纳米片的制备方法 | |
| CN110255534A (zh) | 一种掺杂三维多孔石墨烯气凝胶及制备方法和应用 | |
| CN113381034B (zh) | 一种聚吡咯凝胶负载铜磷原子复合材料的制备方法及应用 | |
| CN109742413A (zh) | 一种六角纳米片状燃料电池氧还原催化剂的制备方法 |
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 | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190920 |