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专利号: 2021103551133
申请人: 广西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氮硫共掺杂碳包覆过渡金属纳米硫化物电化学氧催化剂的制备方法,其特征在于,包含以下操作步骤:(1)取2,6‑二乙酰吡啶单体溶液,按聚合比例加入含硫的氨基单体,搅拌溶解,加酸,油浴升温到60℃‑100℃,在恒温搅拌下反应6‑12小时;

(2)将步骤(1)反应后所得溶液冷却,加入六水合氯化钴反应,蒸发,干燥、研磨;

(3)将步骤(2)干燥研磨后所得粉末在保护气氛下加热至650℃‑1100℃保温1‑2小时进行第一次热裂解,冷却至室温,所得物质酸洗、干燥;

(4)将步骤(3)干燥后所得样品在保护气氛下加热至650℃‑1100℃保温1‑2小时进行第二次热裂解,即得氮硫共掺杂碳包覆八硫化九钴电化学氧催化剂。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的含2,6‑二乙酰吡啶单体溶液为将含2,6‑二乙酰吡啶单体溶解在有机溶剂中,搅拌至全溶所得;所述的按聚合比例为按乙酰基和氨基的摩尔比1:1。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为乙醇、正丁醇、甲苯、甲醇、苯、乙二醇、异丙醇或吡啶中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的酸为草酸、甲酸或乙酸中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的含硫的氨基单体为

2,5‑二硫二脲、2‑氨基二苯硫醚、2‑甲基氨基硫、2,2'‑二氨基二苯硫醚、4,4‑二氨基二苯硫醚、2,2'‑二氨基二苯二硫醚或2‑氨基苯并噻唑中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中加入的六水合氯化钴中钴离子的摩尔量与吡啶单体的摩尔量比为1 3:1 3,室温反应8‑12小时。

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7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的干燥温度为80℃,干燥时间12‑24小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)中加热至700‑1100℃保温1‑2小时,升温速率为5℃/min‑10℃/min;所述的酸洗、干燥为用0.5 mol/L的H2SO4溶液或1.0 mol/L盐酸在温度80℃‑100℃条件下浸洗10‑20小时,经抽滤、超纯水清洗数次,清洗后所得样品60℃‑100℃干燥10‑24小时。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)、(3)中所述的保护气氛为氩气、氮气、氦气或氨气气氛。

10.根据权利要求1‑9任一所述的制备方法制备所得氮硫共掺杂碳包覆过渡金属纳米硫化物电化学氧催化剂应用于锌‑空气电池阴极双功能氧催化剂。