[发明专利]一种煤焦油沥青改性高比表面多孔碳的制备方法及应用

权利要求书

1.一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于，步骤为：

步骤1：将硝酸钴溶于去离子水中，搅拌加入氨水；加入煤焦油沥青一步活化后的沥青基活性炭，搅拌均匀；将混合物进行水热反应，离心分离；将所得固体洗涤并离心分离，干燥后研磨；

步骤2：将研磨后的固体粉末在惰性气体环境中用管式炉进行煅烧，得到煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳。

2.如权利要求1所述的一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于：所述步骤1中，硝酸钴和煤焦油沥青一步活化后的沥青基活性炭的质量比例为1∶8～4∶1。

3.如权利要求1所述的一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于：所述步骤1中，水热反应的反应温度为80～200℃，反应时间为1～3小时。

4.如权利要求1或3所述的一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于：所述步骤1中，水热反应是将混合物置于反应釜中进行，反应釜为具有聚四氟乙烯内胆、不锈钢外套的50～100mL的水热反应釜。

5.如权利要求1所述的一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于：所述步骤1中，洗涤的方法是：采用去离子水和无水乙醇洗涤数次至中性。

6.如权利要求1所述的一种煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法，其特征在于：所述步骤2中，惰性气体为氮气或氩气。

7.一种利用煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备燃料电池用膜电极结合体的方法，其特征在于，步骤为：步骤A：将煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳分散到分散剂溶液中，经过超声，得到催化剂溶液；步骤B：将催化剂溶液转移到玻碳电极上，自然晾干，得到燃料电池用膜电极结合体；所述煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳由权利要求1～6任一项所述的煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备方法制得。

8.如权利要求7所述的一种利用煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备燃料电池用膜电极结合体的方法，其特征在于：所述步骤A中，分散剂为异丙醇与质量百分比浓度为0.5wt％的Nafion溶液的混合溶剂，其中，异丙醇和Nafion溶液的质量比为800∶1，Nafion溶液的溶剂为甲醇。

9.如权利要求7所述的一种利用煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备燃料电池用膜电极结合体的方法，其特征在于：所述步骤B中，燃料电池为质子交换膜燃料电池、金属-空气电池或碱性聚合物膜燃料电池。

10.如权利要求7或9所述的一种利用煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳制备燃料电池用膜电极结合体的方法，其特征在于：所述步骤B中，燃料电池用膜电极结合体上煤焦油沥青改性高比表面积多孔碳的负载量为40～800μg/cm²。