[发明专利]一种以昆虫翅膀制备碳基电催化剂的方法

摘要

本发明公开了一种以昆虫翅膀制备碳基电催化剂的方法，先将昆虫翅膀进行水热处理，再进行烘干或冷冻干燥，再于500～2000℃在含氮源的混合气体气氛中进行高温碳化，再进行酸洗并于500～2000℃二次煅烧，得到碳基材料；再将碳基材料分散在含有全氟磺酸溶液的乙醇中，超声5～60分钟，得到均一的电催化剂溶液；再将该电催化剂溶液滴加到电极上干燥，制得碳基电催化剂。本发明制备工艺简单、操作方便、成本低廉、对环境非常友好，并且具有优异的电催化氧还原活性，为实现新型碳基材料的功能导向性设计与性能优化提供了新的解决方案。

主权项

一种以昆虫翅膀制备碳基电催化剂的方法，具体步骤如下：(1)取昆虫翅膀，放入到装有去离子水的容器中，于30～200℃的烘箱中与水共同加热0.1～72小时，然后，待冷却至室温后，取出昆虫翅膀，放入烘箱中干燥；(2)称取步骤(1)中已干燥的昆虫翅膀浸入到无水乙醇中，随后放入冻干仪中，在零下80℃冷冻真空干燥2～72小时,或者采用烘干方法进行干燥；(3)将步骤(2)中干燥好的昆虫翅膀，放入到坩埚中，于含氮源的氮气或者氩气混合气体气氛中、在500～2000℃的管式炉中煅烧0.1～12小时，然后冷却至室温；(4)将步骤(3)中煅烧后的的昆虫翅膀从管式炉中取出，分散在酸溶液中，酸溶液浓度是0.1～10摩尔每升，于30～200℃的烘箱中反应1～48小时，然后，再经过离心分离，放入烘箱中干燥；(5)将步骤(4)于酸溶液中反应且干燥后的昆虫翅膀放入管式炉中，于氮气或者氩气气氛中、在500～2000℃的管式炉中煅烧0.1～12小时，然后冷却至室温，即得到碳基材料。(6)称取步骤(5)中的碳基材料分散在含有全氟磺酸溶液的乙醇中，然后，超声5～60分钟，得到均一的电催化剂溶液；(7)取步骤(6)中的电催化剂溶液，滴加在旋转圆盘电极上，催化剂载量为0.1～2mg/cm2，然后，将电极放入25～80℃的烘箱中干燥5～60分钟，制得碳基电催化剂。