[发明专利]一种碳基氧还原催化剂及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

步骤A、将生物质在空气中进行预氧化，预氧化所得产物与造孔剂、催化剂均匀混合，得到混合物；

步骤B、在惰性气体保护条件下将上述混合物进行炭化，炭化后冷却至室温，然后用酸除去炭化产物中的造孔剂产物与催化剂产物，再洗涤数次，干燥，得到生物质基活性炭；

步骤C、对生物质基活性炭进行等离子体处理，即得到碳基氧还原催化剂；

所述步骤A中预氧化的条件为：温度在200～300℃，时间在1～5h；

所述生物质为甲壳素、荷叶中的一种；

所述碳基氧还原催化剂具有沟槽及孔刻蚀的形貌；

所述步骤C之后，还包括：将碳基氧还原催化剂、无水乙醇分散剂混合后超声处理，再加入成膜剂超声处理，制备得到燃料电池、金属-空气电池阴极催化剂悬浮液。

2.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，所述造孔剂为氯化锌、氢氧化钾中的一种；所述催化剂为氯化铁、硝酸铁中的一种。

3.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤A中，预氧化所得产物与造孔剂、催化剂均匀混合的质量比为1:1:1～1:5:5。

4.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述炭化的条件为：温度为600～900℃，时间为1～3h，升温速率为2～5℃/min。

5.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤B中，所述酸为硫酸溶液、盐酸溶液中的一种；所述干燥的条件为：温度为50～100℃，时间为6～24h。

6.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤C具体为：在真空度为50～200Pa的条件下，选择低频、中频、高频中的一种，产生的空气等离子体对生物质基活性炭进行处理，即得到碳基氧还原催化剂。

7.根据权利要求1所述的碳基氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤C中，所述等离子体处理的时间为0～500s，时间不取0。

8.一种碳基氧还原催化剂，其特征在于，采用如权利要求1～7任一所述的碳基氧还原催化剂的制备方法制备而成。

9.一种碳基氧还原催化剂的应用，其特征在于，将如权利要求8所述的碳基氧还原催化剂用作燃料电池或金属-空气电池的氧还原催化剂材料。