[发明专利]含氮碳材料的制备及作为氧还原电催化剂在燃烧电池中的应用

权利要求书

1.一种高含氮碳材料的制备方法，包括以下工艺步骤：

（1）将黄豆干燥、粉碎、在球磨机中球磨4~6 h，得到黄豆粉；

（2）在质子性溶剂中，将黄豆粉与氯化盐以90~99%、1~10%的质量百分比混合，超声分散10~20 min、搅拌10~20 min，蒸发掉溶剂，得到混合固体粉末；

（3）将混合固体粉末在氧化锆球磨罐内球磨2~4 h；然后置于管式炉中，逐渐升温至600~1000℃，在N₂保护下炭化1~2 h，得一次碳化材料；

（4）将一次碳化材料在氧化锆球磨罐内球磨4~6 h后，充分分散到丙酮中，于50 ~ 60℃下回流2~6 h；抽滤、去离子水清洗后干燥，再用硝酸与双氧水的混合水溶液于室温下氧化处理12~24 h，洗涤，过滤，干燥，得二次碳化材料；

（5）将二次碳化材料置于管式炉中，升温至600~1000℃，在惰性气体保护下二次炭化1 ~ 2 h；然后用硝酸与双氧水的混合水溶液，于室温下氧化处理12~24 h，洗涤，过滤，干燥，研磨，既得非贵金属氧还原电催化剂。

2.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述氯化盐为Fe、Co、Ni、Cu的氯化物。

3.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述硝酸与双氧水的混合水溶液中，硝酸的浓度为1~2 mol·L^-1，H₂O₂的质量百分数1~10%。

4.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述升温是以3~6℃ /min的速度升温。

5.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述干燥是在鼓风烘箱内，于40~60℃干燥12~24 h。

6.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述洗涤是先用三次水冲洗，再用丙酮或无水乙醇清洗2~3次。

7.如权利要求1所述高含氮碳材料的制备方法，其特征在于：所述一次碳化材料、二次碳化材料在氧化锆球磨罐内球磨的交换运行间隔为0.5~1 h。

8. 如权利要求1所述方法制备的高含氮碳材料作为氧还原电催化剂在燃烧电池的应用。