[发明专利]杂原子掺杂的多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂的应用

摘要

本发明公开了一种杂原子掺杂的多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂在电催化氧还原反应中的应用，属复合催化剂和电催化氧还原及锌空气电池技术领域。该复合催化剂以氮磷双杂原子混配型铜基金属‑有机框架材料（简写为：Cu‑NPMOF）为前驱体，通过碳化、磷化后而得，用于高效电催化氧还原。在0.1 mol L‑1的氢氧化钾电解液中，该催化剂的氧还原半波电位为0.78 V，极限扩散电流为5.57 mA cm‑2。用所制备催化剂组装而成的锌空电池经过38 h的循环充放电测试，充放电电压差没有发生明显的变化，表明所制备催化剂具有非常强的稳定性，具有较高实际应用价值。

主权项

杂原子掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂的应用，其特征在于，作为催化剂将其应用在电催化反应或锌空气电池中；所述杂原子掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂通过如下方法制备而成：（1）分别将吡嗪、羟基乙叉二膦酸、可溶性铜盐溶于水中，加入碱调节溶液的pH值3‑5，130‑140 ℃恒温反应，反应结束后，待体系温度降至室温得到浑浊溶液；（2）将步骤（1）中得到的浑浊溶液过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，得到固体粉末，经干燥后得Cu‑NPMOF前驱体；（3）在氮气氛围下将步骤（2）所得的Cu‑NPMOF前驱体煅烧，所得粉末经稀盐酸超声洗涤，然后用去离子水和乙醇反复离心洗涤数次、干燥后得到固体粉末；（4）将步骤（3）中得到粉末与次磷酸钠混合，充分研磨后在氮气氛围下低温煅烧，所得粉末用去离子水洗涤、离心、干燥后得到目标产物Cu3P@NPPC。