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一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑及其制備方法與應用與流程

文檔序號:12130148閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑,其特征在于,氮、硫、鐵通過高溫焙燒共同摻雜到無定形碳黑中,形成Fe-N,Fe-S,Fe-C,C-S,C-N化學鍵共存的微球顆粒,即氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑。

2.如權利要求1所述的氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑,其特征在于,所述的氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑的粒徑為50~100nm。

3.一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

步驟一:將三價鐵鹽完全溶解于蒸餾水中;

步驟二:按照三價鐵鹽與碳黑的質量比為(0.135~5.4):1的比例,稱取碳黑加入步驟一中的溶液中,混合均勻,得到混合溶液;

步驟三:將步驟二得到的混合溶液置于干燥箱中進行干燥,干燥溫度為40~60℃;

步驟四:在干燥后的粉末中加入含氮硫鹽一起研磨1~2h,制得催化劑前體,其中,含氮硫鹽與碳黑的質量比為(5~15):1;

步驟五:在氣氛保護下煅燒步驟二所得的催化劑前體,煅燒溫度為500~1100℃,升溫速率為5℃/min,煅燒時間為0.5~3h,得到微球顆粒狀產物,即為氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑。

4.如權利要求3所述的一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑的制備方法,其特征在于,步驟一中的三價鐵鹽可為氯化鐵,硝酸鐵或硫酸鐵等三價鐵鹽。

5.如權利要求3所述的一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑的制備方法,其特征在于,步驟四中的含氮硫鹽為硫脲或硫氰酸銨。

6.如權利要求3所述的一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑的制備方法,其特征在于,所述的步驟五中的保護氣氛為氬氣。

7.權利要求1所述的一種氮硫鐵三摻雜碳黑催化劑用作微生物燃料電池陰極氧還原催化劑。

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