[发明专利]一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，该催化剂制备原料为下述组分：三聚氰胺甲醛树脂、非贵金属盐和酸，其中，非贵金属盐的金属元素与三聚氰胺甲醛树脂的碳元素的质量比为1﹕100～25﹕100。

2.根据权利要求1所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，所述的非贵金属盐为硝酸钴、硝酸铁、乙酸钴、乙酸铁中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，所述的酸包括冰乙酸以及盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种组合而成。

4.根据权利要求3所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，所述冰乙酸的质量百分含量为酸总质量的70～90 %，盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种的组合质量百分含量占酸总量的10～30 %。

5.根据权利要求1所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂，其特征在于，所述的三聚氰胺甲醛树脂固含量为60%。

6.一种球状球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤:

（1）将重量份为10～100份的三聚氰胺甲醛树脂与重量份为0～10份的纯净水混合均匀;

（2）再加入非贵金属盐，搅拌10～60 min，使非贵金属盐完全溶于三聚氰胺甲醛树脂预聚体，形成均一的液体；

（3）将酸加入步骤（2）所得的溶液中调至pH值1～4，静止10 min~24 h，待完全固化后，减压真空干燥，得到块状含非贵金属盐的三聚氰胺甲醛干凝胶；

（4）将所得块状含非贵金属盐的三聚氰胺甲醛干凝胶在惰性气氛中600～900 ℃条件下热处理，即得到球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原电催化剂。

7.根据权利要求6所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述的惰性气氛为：Ar或He或N₂。

8.根据权利要求6所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述的减压真空干燥的真空度小于0.09 MPa，温度为20～50 ℃，时间为1～3 h。

9.根据权利要求6所述的一种球状氮掺杂碳载非贵金属氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述的热处理时间为30～180 min。