[发明专利]一种生物质制备的FeNi3

权利要求书

1.一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：采用如下方法制备：以生物质废料玉米芯活性炭作为有机碳源，采用一步热解法得到催化剂，记为FeNi₃@NCNT，FeNi被包裹在碳纳米管中，具体制备方法如下：

(1)玉米芯活性炭的制备：称取一定质量比的玉米芯和KOH，置于超纯水中浸渍10~12h，冷冻干燥；干燥后的样品在氮气保护下，高温煅烧1.5~2.5 h；将活化后的产物研磨粉碎放入2~4mol·L^-1的HCl溶液中磁力搅拌2~6 h，离心，依次水洗、醇洗至中性，将样品在60~90℃真空干燥过夜，得到玉米芯活性炭，记为AC-X-Y，其中X对应煅烧温度700~900℃，Y为KOH与玉米芯的质量比1:2~1:5；

(2)FeNi₃@NCNT催化剂的制备：取一定质量比的步骤(1)制备的AC、三聚氰胺和一定物质的量浓度比的FeCl₃•6H₂O和NiCl₂•6H₂O溶于超纯水中，常温下超声60 ~80min，冷冻干燥；在N₂气氛中，于700~1000℃，高温煅烧1.5~2.5 h，得到催化剂FeNi₃@NCNT。

2.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(1)中，所采用的玉米芯过100目筛。

3.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(1)中，所采用的玉米芯和KOH的质量比为1:4。

4.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(1)中，浸渍时间为10 h。

5.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(1)中，磁力搅拌时间为4 h。

6.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(2)中，煅烧温度为800℃，高温煅烧时的热解升温速率为5℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(2)中，AC和三聚氰胺的质量比为1:4。

8.根据权利要求1所述的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂，其特征在于：步骤(2)中，FeCl₃•6H₂O和NiCl₂•6H₂O的物质的量浓度比为0:1、1:0或1:3。

9.权利要求1中的一种生物质制备的FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管双功能电催化剂的应用，其特征在于：所述FeNi₃复合氮掺杂碳纳米管用于锌-空气电池双功能催化剂。