LU603663B1 - Carbon-based catalyst doped with dual metal active sites, and preparation method and applications thereof - Google Patents

Carbon-based catalyst doped with dual metal active sites, and preparation method and applications thereof

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LU603663B1
LU603663B1 LU603663A LU603663A LU603663B1 LU 603663 B1 LU603663 B1 LU 603663B1 LU 603663 A LU603663 A LU 603663A LU 603663 A LU603663 A LU 603663A LU 603663 B1 LU603663 B1 LU 603663B1
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Hongdian Chen
Rong Jin
Chaozhong Guo
Wenli Liao
Yao Liu
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Univ Chongqing Arts & Sciences
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_ LU603663 PATENTANSPRUCHE
1. Bimetallischer aktivzentrendotierter kohlenstoffbasierter Katalysator ZnMn-N-C, dadurch gekennzeichnet, dass 1H-1,2,3-Triazol, Mangan(ll)-nitrat und Zinkchlorid als Reaktionsrohstoffe verwendet werden, durch solvothermale Reaktion und Trocknen ein Mn-MET-ZnClz-Pulver erhalten wird, und dann einer primären Pyrolyse, einer Schwefelsäurebehandlung und einer sekundären Pyrolyse unterzogen, um den ZnMn-N- C-Katalysator zu erhalten, wobei der Katalysator im Inneren eine mesoporôse Verteilung aufweist und innerhalb der Mesoporen weiterhin eine mikroporôse hierarchische Porenstruktur verteilt ist.
2. Bimetallischer aktivzentrendotierter kohlenstoffbasierter Katalysator ZnMn-N-C nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mangan(ll)-nitrat als wässrige Mangan(ll)-nitrat-Lôsung mit einer Massenkonzentration von 45 bis 55 % hergestellt wird, und das Mengenverhaltnis von 1H-1,2,3-Triazol, wässriger Mangan(ll)-nitrat-Lésung und Zinkchlorid 300-400 pL : 200-300 pL : 1-2 g beträgt.
3. Bimetallischer aktivzentrendotierter kohlenstoffbasierter Katalysator ZnMn-N-C nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Pyrolysieren mit einer Aufheizrate von 3-5 °C/min auf 400-500 °C erfolgt, bei dieser Temperatur 30—40 min gehalten wird, und dann mit derselben Aufheizrate auf 800-1000 °C aufgeheizt wird, bei dieser Temperatur 1-2 h gehalten wird.
4. Herstellungsverfahren für einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator, dadurch gekennzeichnet, dass 1H-1,2,3-Triazol, Mangan(ll)-nitrat und Zinkchlorid als Reaktionsrohstoffe verwendet werden, durch solvothermale Reaktion und Trocknen ein Mn-MET-ZnCl2-Pulver erhalten wird, und dann einer primären Pyrolyse, einer Schwefelsäurebehandlung und einer sekundären Pyrolyse unterzogen, um den ZnMn-N-C-Katalysator zu erhalten,
5. Herstellungsverfahren für einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mangan(ll)-nitrat als wässrige Mangan(Il)-nitrat-Lösung mit einer Massenkonzentration von 45 bis 55 % hergestellt wird, und das Mengenverhältnis von 1H-1,2,3-Triazol, wässriger Mangan(Il)-nitrat-Lösung und Zinkchlorid 300-400 uL : 200-300 pL : 1-2 g beträgt.
6. Herstellungsverfahren für einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die solvothermale Reaktion bei einer Temperatur von 80-120 °C durchgeführt wird und die Reaktionszeit 12-48 h beträgt.
7. Herstellungsverfahren für einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die primären Pyrolyse mit einer Aufheizrate von 3-5 °C/min auf 400-500 °C erfolgt, bei dieser Temperatur 30-40 min gehalten wird, und dann mit derselben Aufheizrate auf 800— 1000 °C aufgeheizt wird, bei dieser Temperatur 1-2 h gehalten wird.
8. Herstellungsverfahren fur einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwefelsäurebehandlung das Einbringen des durch die primäre Pyrolyse erhaltenen Produkts in eine 0,5—1 mol/l Schwefelsäurelôsung umfasst, bei 60-80 °C 10-12 h gerührt wird, und dann mit ultrareinem Wasser gewaschen, abgesaugt und getrocknet wird, um einen Zink/Mangan-Einzelatom-kohlenstoffbasierten Sauerstoffreduktionskatalysator zu erhalten.
9. Herstellungsverfahren fur einen bimetallischen aktivzentrendotierten kohlenstoffbasierten Katalysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundare Pyrolyse bei 800-1000 °C in einer Argonatmosphäre durchgeführt wird, und die Pyrolysezeit 1-2 h betragt.
LU603663A 2024-07-19 2024-10-08 Carbon-based catalyst doped with dual metal active sites, and preparation method and applications thereof LU603663B1 (en)

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