[发明专利]一种以聚苯并咪唑为氮源的非铂燃料电池催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种以聚苯并咪唑为氮源的非铂燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，碳纳米管的中度氧化；

第二步，聚苯并咪唑的微波合成；

第三步，moMWCNT/PBI的合成；

将第二步的聚苯并咪唑溶解在N,N-二甲基乙酰胺溶液中，然后加入第一步中度氧化的碳纳米管，超声 1h，反应结束，依次过滤、洗涤、干燥得到moMWCNT/PBI复合物；

第四步，moMWCNT/PBI(Co)的合成；

将Co(CH₃COO)₂·4H₂O固体溶于甲醇溶液中搅拌，然后加入步骤三中制备的moMWCNT/PBI复合物， 搅拌反应，反应结束，依次经过滤、洗涤、干燥得到moMWCNT/PBI(Co)复合物；

第五步，moMWCNT/PBI(Co)高温煅烧；

将步骤四中制备的moMWCNTs/PBI(Co)复合物放到通氮气的管式炉中进行高温煅烧，自然冷却至室 温，得到最终电催化剂。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，碳纳米管的中度氧化：将碳纳米管煅烧后放入浓硫酸中12h 进行预氧化，加入硝酸钠和高锰酸钾，其中控制所加的高锰酸钾和多壁碳纳米管的质量比为1:1，反应温 度控制在45℃以下，最后逐滴加入去离子水和30％双氧水，结束反应，再依次经冷却、过滤、洗涤和干燥 得到中度氧化的多壁碳纳米管。

3.按照权利要求2的方法，其特征在于，煅烧条件：500℃条件下煅烧1h；煅烧后的碳纳米管g：浓 硫酸ml：硝酸钠mg为1:23:200。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，聚苯并咪唑的微波合成：在反应瓶中加入多聚磷酸、联苯四 胺和己二酸或加入2,6-吡啶二甲酸，然后放入微波合成器中，进行程序升温反应，反应结束后，倒入去离 子水中充分水解，经过滤后浸泡在饱和的碳酸氢钠溶液中24h，抽滤、水洗至中性、醇洗，干燥，得到聚 苯并咪唑。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，第三步中：中度氧化的碳纳米管和聚苯并咪唑的质量比例优 选为1:(0.5—1)。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，第四步中加入的两种物质的质量比优选为 Co(CH₃COO)₂·4H₂O：moMWCNT/AdPBI的质量比＝5:(2-8)。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，第五步：升温前通N₂将管式炉内的空气排尽，然后以4℃·min^-1的速率升温到600-900℃后停止加热，在N₂气氛中自然冷却至室温。