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专利号: 2019106768258
申请人: 江南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种新型硼磷酸钴晶体材料,其特征在于,所述新型硼磷酸钴化学式为H(NH3)2Co(H2O)2[BP2O8],晶体结构属于六方晶系,空间群为P  6522,晶胞参数为:α=γ=90°,β=120°,Z=2。

2.一种权利要求1所述新型硼磷酸钴晶体材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法的具体制备步骤如下:(1)将硼源、钴源、磷源和表面活性剂在水中混合,加热搅拌均匀,得到初始凝胶混合物,测得凝胶混合物的pH为1.0~4.0;

(2)将步骤(1)中所得初始凝胶混合物转移至聚四氟乙烯水热反应釜中,密封并放入箱式电阻炉中,在160~220℃温度下晶化8~20小时,冷却至室温,过滤,使用水和乙醇混合溶剂清洗至少三次,得到H(NH3)2Co(H2O)2[BP2O8]晶体材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述硼源为硼酸、硼酐、硼酸钠、硼酸铵、偏硼酸钠、偏硼酸铵中的一种或多种;所述钴源为硝酸钴、乙酸钴、氯化钴、溴化钴中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述磷源为磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、次亚磷酸、亚磷酸、磷酸中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮,分子量范围为12~150KDa。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述钴源、硼源、表面活性剂、磷源和水的摩尔比为0.5~2:0.25~0.5:0.2~0.6:1.1~1.8:5~10。

7.一种权利要求1所述硼磷酸钴晶体材料的应用,其特征在于,所述硼磷酸钴晶体材料用作催化剂。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于,所述催化剂的制备方法如下:将晶体材料置于表面皿中于50~80℃烘箱下干燥1小时,随后在200~1000℃气体氛围下煅烧处理1~4小时,即得N-掺杂硼磷酸钴催化剂材料。

9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述气体氛围为氮气或者氩气。

10.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述N-掺杂的硼磷酸钴催化材料应用于金属空气电池、燃料电池、锂氧气电池或锂电池中作为电催化析氧反应中的催化剂。