CN112952119A - 一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 - Google Patents
一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112952119A CN112952119A CN202110127296.3A CN202110127296A CN112952119A CN 112952119 A CN112952119 A CN 112952119A CN 202110127296 A CN202110127296 A CN 202110127296A CN 112952119 A CN112952119 A CN 112952119A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transition metal
- dimensional carbon
- doped
- metal doped
- carbon nanosheet
- 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
Images
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
- H01M4/90—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
-
- 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
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
-
- 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)
- Nanotechnology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
本发明提供了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用,该过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,包括以下步骤:将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体;将前驱体于惰性气氛中,进行热解;将热解后的产物进行酸洗,过滤烘干即得过渡金属掺杂二维碳纳米片。本发明的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,工艺简单,通过“树脂中的成孔剂”通过一步热解方法制备得到三维互连多孔结构过渡金属掺杂二维碳纳米片状催化剂;该方法制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片在碱性环境中具有优于Pt/C催化剂的性能,在酸性环境中有近似Pt/C催化剂的性能,而且稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,尤其涉及一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用。
背景技术
质子交换膜(proton exchange membrane,PEM)燃料电池考虑到了高能量转换效率,环保操作和高可靠性等优点,已被公认为是潜在的下一代能量转换技术。然而,阻碍其大规模应用的主要障碍,由于需要四电子转移才能完成ORR,因此动力学缓慢,因此PEM燃料电池技术的优势在于阴极氧还原反应(ORR)对贵重的Pt基催化剂的依赖性。
当前商业化的PEMFC系统中使用的最先进的催化剂是碳负载的Pt或Pt合金纳米颗粒。为了获得满意的PEM燃料电池性能,Pt的载量要求高至0.2-0.4mg/cm2。最先进的膜电极组件(MEA)制作,Pt基催化剂的成本约占燃料电池组成成本的一半。因此研究廉价高效的氧还原催化剂成为质子交换膜燃料电池大规模应用的关键。
M(过渡金属Fe,Co,Ni,Mn等)-N-C催化剂是具有代替Pt基催化剂应用于PEMFC系统的可能,然而这些催化剂的催化性能有待进一步提高。
发明内容
有鉴于此,本发明提出了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用,以解决现有技术中存在的技术问题。
第一方面,本发明提供了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,包括以下步骤:
将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体;
将前驱体于惰性气氛中,进行热解;
将热解后的产物进行酸洗,过滤烘干即得过渡金属掺杂二维碳纳米片。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,所述过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Co、Mn、Cr、Ni中的一种,所述过渡金属盐包括硝酸盐、氯化盐、乙酸盐中的一种。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,所述碳源包括葡萄糖,所述氮源包括尿素,所述成孔剂包括碱式碳酸锌。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体,其中,烘干的温度为55~65℃、时间为3~5h。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,热解的温度为800~900℃、热解时间为1.5~2.5h。
进一步优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,以2~4℃/min由室温升温至800~900℃进行热解。
在以上技术方案的基础上,优选的,所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,将热解后的产物进行酸洗具体为:将热解后的产物置于1~2M的H2SO4溶液中,于75~85℃下,酸洗3~5h。
第二方面,本发明还提供了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片,采用所述的制备方法制备得到。
第三方面,本发明还提供了一种所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片作为催化剂在燃料电池中的应用。
本发明的一种过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法相对于现具有以下有益效果:
(1)本发明的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,工艺简单,以含Fe的产物为例,通过“树脂中的成孔剂”通过一步热解方法制备得到三维互连多孔结构过渡金属掺杂二维碳纳米片状催化剂;残留的尿素和Zn2(OH)2CO3被封装在原位极化的“葡萄糖-尿素-Fe3+树脂”中,分别用作剥离剂和多阶段成孔剂,以同时实现3D互连的多孔结构和2D纳米片的形态。因此,在通用的pH范围内,可以获得很好的ORR活性。这项工作提供了一种新颖而又简便的策略来增强原子分散的碳催化剂,以用于实际的PEM燃料电池应用;该方法制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片在碱性环境中具有优于Pt/C催化剂的性能,在酸性环境中有近似Pt/C催化剂的性能,而且稳定性好。此制备过程简单,可控,成本较低。于此同时具备三维互连多孔结构过渡金属掺杂二维碳纳米片在吸附等领域存在潜在的应用可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法的工艺流程图;
图2为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的SEM图;
图3为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的TEM、EDS-Mapping图;
图4为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的吸脱附曲线图;
图5为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的Fe 2p XPS图谱;
图6为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的N 1s XPS图谱;
图7为本申请实施例1、对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片以及商业铂碳催化剂在碱性条件下测试的LSV曲线图;
图8为本申请实施例1、对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片以及商业铂碳催化剂在酸性条件下测试的LSV曲线图;
图9为本发明实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片作为阴极催化剂的质子交换膜燃料电池的极化曲线及功率密度图;
图10为对比例1中不加入碱式碳酸锌,凝胶化及热解前后对比照片;
图11为对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的SEM图;
图12为对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的吸脱附曲线图;
图13为对比例2中制备过渡金属掺杂二维碳纳米片合成过程中不加入无水氯化铁,凝胶化及膨胀前后对比照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,如图1所示,包括以下步骤:
S1、将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体;
S2、将前驱体于惰性气氛中,进行热解;
S3、将热解后的产物进行酸洗,过滤烘干即得过渡金属掺杂二维碳纳米片。
在一些实施例中,过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Co、Mn、Cr、Ni中的一种,过渡金属盐包括硝酸盐、氯化盐、乙酸盐中的一种,即过渡金属盐为硝酸铁、氯化铁、硝酸钴、氯化钴、硝酸锰、氯化锰、氯化铬、硝酸镍、氯化镍等。
在一些实施例中,碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐的摩尔比为(9~10):(15~16):(4~6):(0.5~1.5)。
在一些实施例中,碳源包括葡萄糖,所述氮源包括尿素,成孔剂包括碱式碳酸锌。
本发明的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,以葡萄糖为碳源、尿素为氮源,通过葡萄糖与尿素之间的耦合而发生凝胶化反应,通过改变碳氮比,过量的尿素在凝胶的热解过程中起着第一次分解剥离的作用;碱式碳酸锌是二次造孔的关键成孔剂,同时又约束第一次剥离膨胀的作用,减小碱式碳酸锌的用量致零时,前驱体凝胶化明显,热解膨胀系数逐步增加;过渡金属盐以无水氯化铁为例,在前期凝胶化过程中起着催化加速的作用,在后期得到的碳纳米片催化剂中起到活性位点的作用。
在一些实施例中,将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体,其中,烘干的温度为55~65℃、时间为3~5h。此处,烘干的作用是加速凝胶化。
在一些实施例中,热解的温度为800~900℃、热解时间为1.5~2.5h。
在一些实施例中,以2~4℃/min由室温升温至800~900℃进行热解。
在一些实施例中,将热解后的产物进行酸洗具体为:将热解后的产物置于1~2M的H2SO4溶液中,于75~85℃下,酸洗3~5h。具体的,在酸洗过程中,保证1mg热解后的产物对应1mL的硫酸溶液。
在一些实施例中,惰性气氛为氮气。
本发明的制备方法,工艺简单,以含Fe的产物为例,通过“树脂中的成孔剂”通过一步热解方法制备得到三维互连多孔结构过渡金属掺杂二维碳纳米片状催化剂;残留的尿素和Zn2(OH)2CO3被封装在原位极化的“葡萄糖-尿素-Fe3+树脂”中,分别用作剥离剂和多阶段成孔剂,以同时实现三维互连的多孔结构和二维纳米片的形态。在这种结构中,是由于成孔剂热解造成的微孔或者通道在不同方向互相连通,这种三维互连的孔结构保证了反应物及产物的传输效率。因此,在通用的pH范围内,可以获得很好的ORR活性。这项工作提供了一种新颖而又简便的策略来增强原子分散的碳催化剂,以用于实际的PEM燃料电池应用;该方法制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片在碱性环境中具有优于Pt/C催化剂的性能,在酸性环境中有近似Pt/C催化剂的性能,而且稳定性好。此制备过程简单,可控,成本较低。于此同时具备三维互连多孔结构过渡金属掺杂二维碳纳米片在吸附等领域存在潜在的应用可能。
以下进一步以具体的实施例说明本申请的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法。
实施例1
本申请实施例提供了一种过渡金属掺杂二维碳纳米片,包括以下步骤:
S1、将1.1g葡萄糖、0.6g尿素、1.1g碱式碳酸锌和0.1048g无水氯化铁混合后置于研钵中,研磨均匀,然后置于烘箱中于60℃下,保温4h,得到前驱体;
S2、将前驱体置于管式炉中,在N2气氛下,以3℃/min的升温速率由室温升温至850℃,保温2h,进行热解;
S3、将热解后的产物置于1M的H2SO4溶液中,于80℃下酸洗4h,过滤烘干,即得过渡金属掺杂二维碳纳米片。
对比例1
本对比例1提供的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法同实施例1,不同在于,制备过程中不加入碱式碳酸锌。
对比例2
本对比例2提供的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法同实施例1,不同在于,制备过程中不加入无水氯化铁。
性能测试
上述实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的表面形貌SEM图如图2所示。
从图2中可以很明显的发现来自第一次剥离的效果,样品呈现出片层叠加状。
图3为本申请实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的TEM、EDS-Mapping图,图3中a-d为不同放大倍数的TEM图像,e为高角度环形暗场扫描透射电镜(HAADF-STEM)图像,f-m为基于e的X射线能谱分析(EDS)元素分布图,分别对应元素为C,N,O,Fe。从高分辨的TEM图像中可以进一步证明从SEM中得到的信息,同时从TEM图像中可以看出成孔剂的效果,多级造孔,同时优于凝胶的碳化包覆,碱式碳酸锌在造孔中形成了贯通孔。EDS-Mapping图显示,Fe,O,N,C元素的均匀分散。
图4为本申请实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的吸脱附曲线图(图4中插图为孔径分布图)。从图4中可知,制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片催化剂具有微介孔结构,从样品的孔径分布图可以看出,催化剂表面的孔以介孔为主,尤其是4nm和10nm左右的孔分布明显,介孔的存在对催化剂催化性能的提升起着正向作用。
图5为本申请实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的高分辨的Fe 2pXPS图谱,由于铁元素含量较低,所以其衍射强度相对较低,简单地分为2p1/2,2p3/2和卫星峰,虚线是原始的衍射曲线。
图6为本申请实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的高分辨的N 1sXPS图谱,分为吡啶N,Fe-N,吡咯N,石墨N和氧N,吡啶N,Fe-N,吡咯N被视作有益于氧还原催化性能的提升,样品中有较高的吡啶N,Fe-N,吡咯N的含量,可在一定程度上解释具有良好的氧还原催化性能。
图7为为本申请实施例1、对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片以及商业铂碳催化剂在碱性条件下测试的LSV曲线图,图7中FeN代表实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片,Pt/C代表商业铂碳催化剂,FeN without Zn代表对比例1中制备得到的二维碳纳米片。
其中,在碱性条件下测试的LSV曲线的具体测试方法为:使用三电极体系,负载催化剂(实施例1、或对比例1制备得到的二维碳纳米片、或商业铂碳催化剂)的旋转圆盘电极为工作电极,Hg/HgO电极为参比电极,碳棒为对电极。电化学工作站为CHI 760e,旋转圆盘电极的转速为1600转,在氧饱和的1M KOH溶液中进行测试。
从图7中可以看出实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的半坡电位为932mV,优于商业铂碳催化剂。于此同时,从图7中可以看出失去成孔剂的对比样可以明显发现极化曲线左移,其半波电位为847mV,比起含成孔剂合成的纳米片的半波电位(932mV)低了85mV,显示其对氧还原过程的催化能力产生了极大的下降,显示出了三维互通结构在催化过程中的重要作用。
图8为本申请实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片以及商业铂碳催化剂在酸性条件下测试的LSV曲线图,图8中FeN代表实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片,Pt/C代表商业铂碳催化剂,FeN without Zn代表对比例1中制备得到的二维碳纳米片。
其中,在酸性条件下测试的LSV曲线的具体方法为:使用三电极体系,负载催化剂(实施例1、或对比例1制备得到的二维碳纳米片、或商业铂碳催化剂)的旋转圆盘电极为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,碳棒为对电极。电化学工作站为CHI 760e,旋转圆盘电极的转速为1600转,在氧饱和的氧饱和的0.1M HClO4溶液中进行测试。
从图8中可以看出实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的半坡电位为782mV,近似于商业铂碳催化剂。从图8中可以看出失去成孔剂的对比样可以明显发现极化曲线左移,其半波电位为583mV,比起含成孔剂合成的纳米片的半波电位(772mV)低了189mV,显示其对氧还原过程的催化能力有了极大的下降,突出了三维互通结构在催化过程中的重要作用。
将实施例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片作为阴极催化剂的质子交换膜燃料电池的极化曲线及功率密度图,如图9所示。
从图9中可以看出,本发明制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片作为催化剂显示出优越的在质子交换膜燃料电池中进行氧还原反应的催化能力,在燃料电池温度为80℃时,最高功率密度可达到413mW/cm2,在同类催化剂中表现较为出众,具有潜在代替Pt基催化剂的可能。
图10为对比例1中不加入碱式碳酸锌,凝胶化及热解前后对比。从图10中可以看出不加入碱式碳酸锌,前驱体凝胶化更加明显,且在热解后,膨胀稀释急剧增加。
图11为对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的SEM图。从图11中可以看出制备得到的二维碳纳米片呈现出碎片状,这是由过量尿素热解带来的剥离效应,碎片表面较为光滑。
图12为对比例1中制备得到的过渡金属掺杂二维碳纳米片的吸脱附曲线图,从图12中可以看出失去成孔剂的热解致孔作用,对比样的比表面积急剧下降,这与其SEM图像中呈现出光滑碎片的结构可以很好地对应,三维互通结构的丧失显然不利于催化的提升。
图13为对比例2中制备过渡金属掺杂二维碳纳米片合成过程中不加入无水氯化铁,凝胶化及膨胀前后对比。从图13中可以看出,前驱体凝胶化不明显,即便在烘箱中加热更长时间(约8h)也未发生明显凝胶化的现象,同时热解膨胀倍数明显减小。通过对比分析可以发现碱式碳酸锌起到成孔剂的作用,在热解过程中分步分解,还原可制造不同尺度的孔及贯通结构,在纳米片的三维互通结构的形成中起到关键作用;无水氯化铁有以金属源和催化凝胶化的作用;尿素作为氮源被使用,同时与葡萄糖可产生凝胶,过量的未与葡萄糖反应的尿素存在于凝胶中,在热解过程温度较低时分解,剥离产生纳米片层结构。
以上述仅为本发明的较佳实施方式而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体;
将前驱体于惰性气氛中,进行热解;
将热解后的产物进行酸洗,过滤烘干即得过渡金属掺杂二维碳纳米片。
2.如权利要求1所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,所述过渡金属盐中的过渡金属包括Fe、Co、Mn、Cr、Ni中的一种,所述过渡金属盐包括硝酸盐、氯化盐、乙酸盐中的一种。
3.如权利要求1所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,所述碳源包括葡萄糖,所述氮源包括尿素,所述成孔剂包括碱式碳酸锌。
4.如权利要求1所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,将碳源、氮源、成孔剂以及过渡金属盐混合后,研磨均匀后,烘干,得到前驱体,其中,烘干的温度为55~65℃、时间为3~5h。
5.如权利要求1所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,热解的温度为800~900℃、热解时间为1.5~2.5h。
6.如权利要求5所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,以2~4℃/min由室温升温至800~900℃进行热解。
7.如权利要求1所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片的制备方法,其特征在于,将热解后的产物进行酸洗具体为:将热解后的产物置于1~2M的H2SO4溶液中,于75~85℃下,酸洗3~5h。
8.一种过渡金属掺杂二维碳纳米片,其特征在于,采用权利要求1~7任一所述的制备方法制备得到。
9.如权利要求8所述的过渡金属掺杂二维碳纳米片作为催化剂在燃料电池中的应用。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110127296.3A CN112952119B (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110127296.3A CN112952119B (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112952119A true CN112952119A (zh) | 2021-06-11 |
CN112952119B CN112952119B (zh) | 2022-04-15 |
Family
ID=76239853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110127296.3A Active CN112952119B (zh) | 2021-01-29 | 2021-01-29 | 一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112952119B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115360363A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-18 | 陕西科技大学 | 一种利用壳聚糖制备的多孔碳纳米片限域过渡金属电催化剂及方法 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103227334A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-31 | 上海交通大学 | 一种碳载金属催化剂及其制备方法和应用 |
CN107138172A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-08 | 南昌航空大学 | 一种电极催化材料的制备方法及其在葡萄糖燃料电池中的应用 |
CN107681166A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-09 | 上海交通大学 | 一种碳模板诱导Fe‑N生长制备碳催化剂的方法及碳催化剂 |
CN108682872A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-10-19 | 江苏理工学院 | 一种铁钴氮共掺杂分级孔碳纳米片氧还原催化剂的制备方法 |
CN109148901A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 中南大学 | 掺杂碳基过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用 |
CN109534321A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-29 | 深圳大学 | 硼氮共掺杂的多孔石墨烯及其制备方法和应用 |
CN110148762A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-08-20 | 桂林电子科技大学 | 一种氮、氟和过渡金属共掺杂石墨烯结构的碳材料及其一步碳化制备方法 |
CN110176606A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-27 | 大连理工大学 | 一种Co@NC高分散核壳结构催化剂、制备方法及其应用 |
CN110304620A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 南京师范大学 | 一种利用豆渣制成的氮掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用 |
CN110385135A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-29 | 中国地质大学(武汉) | 一种过渡金属氧化物自组装碳包覆的方法 |
CN110467182A (zh) * | 2019-09-07 | 2019-11-19 | 北方民族大学 | 一种基于反应模板的多级孔碳基材料及其制备方法和应用 |
KR20200036794A (ko) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 금속 산화물-탄소 복합체, 상기 금속 산화물-탄소 복합체의 제조 방법, 촉매, 상기 촉매의 제조 방법, 상기 촉매를 포함하는 전극, 상기 전극을 포함하는 막-전극 어셈블리 및 상기 막-전극 어셈블리를 포함하는 연료 전지 |
CN111682223A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-18 | 山东理工大学 | 一种原位合成氮掺杂碳片担载(Co,Ni,Fe)纳米颗粒电催化剂的制备 |
-
2021
- 2021-01-29 CN CN202110127296.3A patent/CN112952119B/zh active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103227334A (zh) * | 2013-04-03 | 2013-07-31 | 上海交通大学 | 一种碳载金属催化剂及其制备方法和应用 |
CN107138172A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-09-08 | 南昌航空大学 | 一种电极催化材料的制备方法及其在葡萄糖燃料电池中的应用 |
CN107681166A (zh) * | 2017-09-19 | 2018-02-09 | 上海交通大学 | 一种碳模板诱导Fe‑N生长制备碳催化剂的方法及碳催化剂 |
CN108682872A (zh) * | 2018-05-22 | 2018-10-19 | 江苏理工学院 | 一种铁钴氮共掺杂分级孔碳纳米片氧还原催化剂的制备方法 |
CN109148901A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-04 | 中南大学 | 掺杂碳基过渡金属氧化物复合材料及其制备方法和应用 |
KR20200036794A (ko) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 금속 산화물-탄소 복합체, 상기 금속 산화물-탄소 복합체의 제조 방법, 촉매, 상기 촉매의 제조 방법, 상기 촉매를 포함하는 전극, 상기 전극을 포함하는 막-전극 어셈블리 및 상기 막-전극 어셈블리를 포함하는 연료 전지 |
CN109534321A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-29 | 深圳大学 | 硼氮共掺杂的多孔石墨烯及其制备方法和应用 |
CN110176606A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-27 | 大连理工大学 | 一种Co@NC高分散核壳结构催化剂、制备方法及其应用 |
CN110385135A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-10-29 | 中国地质大学(武汉) | 一种过渡金属氧化物自组装碳包覆的方法 |
CN110304620A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-10-08 | 南京师范大学 | 一种利用豆渣制成的氮掺杂多孔碳材料及其制备方法和应用 |
CN110148762A (zh) * | 2019-06-26 | 2019-08-20 | 桂林电子科技大学 | 一种氮、氟和过渡金属共掺杂石墨烯结构的碳材料及其一步碳化制备方法 |
CN110467182A (zh) * | 2019-09-07 | 2019-11-19 | 北方民族大学 | 一种基于反应模板的多级孔碳基材料及其制备方法和应用 |
CN111682223A (zh) * | 2020-06-12 | 2020-09-18 | 山东理工大学 | 一种原位合成氮掺杂碳片担载(Co,Ni,Fe)纳米颗粒电催化剂的制备 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JIAWEI SHI等: "Multistage porogen-induced heteroporous Co,N-doped carbon catalyst toward efficient oxygen reduction", 《CHEM. COMMUN.》 * |
马颖华: "碳包覆铁基催化剂的制备及其电催化性能的研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115360363A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-11-18 | 陕西科技大学 | 一种利用壳聚糖制备的多孔碳纳米片限域过渡金属电催化剂及方法 |
CN115360363B (zh) * | 2022-09-19 | 2024-03-01 | 陕西科技大学 | 一种利用壳聚糖制备的多孔碳纳米片限域过渡金属电催化剂及方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112952119B (zh) | 2022-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Sarapuu et al. | Electrocatalysis of oxygen reduction on heteroatom-doped nanocarbons and transition metal–nitrogen–carbon catalysts for alkaline membrane fuel cells | |
Li et al. | Tailor-made open porous 2D CoFe/SN-carbon with slightly weakened adsorption strength of ORR/OER intermediates as remarkable electrocatalysts toward zinc-air batteries | |
Li et al. | Synergetic contribution of Fe/Co and N/B dopants in mesoporous carbon nanosheets as remarkable electrocatalysts for zinc-air batteries | |
CN110911697B (zh) | 一种过渡金属/氮掺杂多孔碳纳米球电催化剂及制备方法 | |
CN107346826A (zh) | 一种单原子铁分散的氧还原电催化剂的制备方法 | |
CN112133932A (zh) | 一种三金属基Ni-Co-Zn-N共掺杂多孔碳催化剂及其制备方法与应用 | |
CN110993968B (zh) | 一种碳气凝胶单金属原子催化剂的制备方法及电催化应用 | |
CN112221530A (zh) | 一种非贵金属单原子双功能电催化剂的制备方法与应用 | |
CN111883785B (zh) | 一种Co-N共掺杂鼓状多孔碳催化剂及其制备方法与应用 | |
CN111036247A (zh) | 一种钴铁氧化物-磷酸钴电催化析氧复合材料及其制备方法和应用 | |
CN113270597A (zh) | 一种C3N4包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂及其制备方法 | |
CN113258083A (zh) | 一种CoXP纳米颗粒嵌入氮和磷掺杂碳的双功能催化剂及其制备方法和应用 | |
CN114759199A (zh) | 一种ZIF-8衍生羧酸盐辅助制备Fe/N共掺杂碳纳米管的方法及其应用 | |
CN112952119B (zh) | 一种过渡金属掺杂二维碳纳米片及其制备方法和应用 | |
CN117712394A (zh) | 一种钴掺杂修饰的多孔氮掺杂碳纳米片及其制备方法和应用 | |
CN113529122A (zh) | 一种镍-有机框架纳米片阵列材料及其制备方法和应用 | |
CN113285079A (zh) | 一种双杂原子掺杂的CoFe/SNC复合材料及其制备与应用 | |
CN115893370B (zh) | 一种铁基氮掺杂多孔碳材料的普适性制备方法 | |
CN113078327A (zh) | 一种含双金属位点碳气凝胶的制备方法及铝空电池应用 | |
CN111450842A (zh) | 一种微花结构黑铅铜矿相金属氧化物电催化剂的制备方法、电催化剂及其应用 | |
CN111151281A (zh) | 一种C3N4修饰的Co3O4自负载超薄多孔纳米片及其制备方法和应用 | |
CN114709436B (zh) | 一种具有Fe2P/Co纳米颗粒协同效应的析氧/析氢/氧还原电催化剂的制备及应用 | |
CN115241470A (zh) | 碳纳米管交连铁氮掺杂碳骨架催化剂及其制备方法和应用 | |
CN115241577A (zh) | 一种过渡金属-氮/硫/硒掺杂多孔碳催化剂和中性锌-空气电池 | |
CN111346652A (zh) | 氟掺杂尖晶石结构四氧化三钴电催化材料及其制备方法 |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |