[发明专利]一种电极催化材料的制备方法及其在葡萄糖燃料电池中的应用

摘要

本发明公布了一种电极催化材料的制备方法，即一种氮参杂碳纳米片包覆Co纳米粒子的三维多孔纳米结构的碳材料。将单氰胺(CN2H2)和六水合硝酸钴(Co(NO3)2.6H2O)混合均匀后进行固‑固反应，制得一种膨松的前驱体，再将前驱体进行高温碳化，得到最终的电极催化材料。单氰胺既是碳源，也是氮源。本发明的优点是：将单氰胺在反应中分解产生的气体作为气体模板构建出三维多孔碳结构，这种三维结构促进了质子和电子的传导效率，石墨化的碳增强了其导电性。该制备方法制备工艺简易，该电极的制备工艺具有潜在应用价值。将这种氮参杂碳纳米片包覆Co纳米粒子的三维多孔纳米结构的碳材料分别制备成葡萄糖燃料电池阴极和阳极的催化电极，来催化阴阳极电极反应，从而使其自发进行，带动外加负荷对外输出电能。

主权项

一种电极催化材料的制备方法，所述电极催化材料为多孔氮参杂碳纳米片包覆Co纳米粒子的三维多孔纳米结构的电极催化材料，利用单氰胺作为碳和氮源，包括以下两个步骤：1）前驱体材料的制备；将2.37g的Co(NO3)2.6H2O和1.15g的CH2N2碾磨10min, 使其充分混合均匀，再将碾磨后所得的粘稠液倒入烧杯中加热至120°C反应5小时；将所得的蓬松固体碾磨成粉末样品待用；2）Co/N‑MC‑750材料的制备；将上述所得的前驱体粉末固体至于管式炉中，惰性气体氛围下高温碳化；将蓬松的黑色固体碾磨成粉末，制备成粉末样。