[发明专利]一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂及其制法

权利要求书

1.一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：4-8份改性氧化石墨烯、25-43份纳米α-MnO₂空心球、3-5份Co(NO₃)₂、3-5份Ni(NO₃)₂、17-22份均苯四甲酸酐、30-35份尿素、0.2-0.5份(NH₄)₆Mo₇O₂₄。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述改性石墨烯制备方法包括以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和氧化石墨烯，将溶液在40-60℃下，进行超声分散处理30-60min，再加入三聚氰胺多聚磷酸酯，将溶液转移至自动反应釜中，加热至180-220℃，反应15-20h；

(2)将溶液冷却、过滤、洗涤、干燥，将固体产物置于气氛电阻炉中，并通入氩气，升温速率为2-4℃/min，升温至740-760℃，保温煅烧3-6h，煅烧产物即为N,P共掺杂的改性氧化石墨烯。

3.根据权利要求2所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述气氛电阻炉包括炉体、炉体左侧与进气管固定连接，进气管的左端活动连接有进气阀门、进气阀门与气泵活动连接，进气管的右侧固定连接有导气管，进气管的内部活动连接有导轨，导轨与移动块固定连接，导轨的内侧与调节球活动连接，调节球的中心设置有通气道、炉体的右侧固定连接有出气管、出气管与出气阀门活动连接。

4.根据权利要求2所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述聚乙烯吡咯烷酮、氧化石墨烯和三聚氰胺多聚磷酸酯的质量比为2-3:1:3-5。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述纳米α-MnO₂空心球制备方法包括以下步骤：

(1)向体积比为10-15:1的环己烷和正戊醇混合溶剂中，加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵和MnCl₂，将溶液在40-70℃下进行超声分散处理2-4h，超声频率为25-35KHz，再加入NH₄HCO₃，将溶液加热至30-50℃，反应3-6h，将溶液离心洗涤、干燥，制备得到纳米MnCO₃；

(2)将纳米MnCO₃置于电阻炉中，升温速率为2-5℃/min，在420-450℃，保温处理2-5h，固体产物即为纳米α-MnO₂空心球。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述十六烷基三甲基溴化铵、MnCl₂和NH₄HCO₃的质量比为60-100:1.2-1.5:1。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂，其特征在于：所述二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂制备方法以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入4-8份改性氧化石墨烯和25-43份纳米α-MnO₂空心球，超声分散均匀后，加入3-5份Co(NO₃)₂、3-5份Ni(NO₃)₂、17-22份均苯四甲酸酐、30-35份尿素、0.2-0.5份(NH₄)₆Mo₇O₂₄，将溶液转移至自动反应釜中，加热至100-120℃，反应2-3h，将溶液真空干燥，固体混合物置于气氛电阻炉中并通入氮气，升温速率为1-3℃/min，升温至150-170℃，反应1-2h，再升温至230-250℃，反应3-6h，将固体产物冷却至室温并研磨至细粉，洗涤并干燥，制备得到二氧化锰修饰镍钴酞菁的氧还原复合催化剂。