[发明专利]一种具有ORR催化性能的催化剂及其制备方法

摘要

本发明属于催化剂技术领域，公开了一种具有ORR催化性能的催化剂及其制备方法，以萘等芳香小分子化合物为前驱体，通过傅‑克反应实现自组装，构建多级孔结构前驱体，再通过掺杂，热处理等过程得到性能优异的碳基ORR催化剂。本发明采用萘为前驱体，以四氯化碳为烷基化试剂，通过傅‑克烷基化反应实现多级孔结构的自组装简易制备；通过掺杂，热处理等过程得到最终的碳基催化剂。 1

主权项

1.一种具有ORR催化性能的催化剂的制备方法，其特征在于，所述具有ORR催化性能的催化剂的制备方法以芳香小分子化合物为前驱体，通过傅‑克反应实现自组装，构建多级孔结构前驱体，再通过掺杂，热处理得到性能优异的碳基ORR催化剂。

2.如权利要求1所述的具有ORR催化性能的催化剂的制备方法，其特征在于，所述具有ORR催化性能的催化剂的制备方法以四氯化碳为溶剂及交联剂对萘进行交联，实现萘分子的自组装；萘分子在交联、组装、堆积的过程中自然形成大量稳定的多级孔结构；通过在得到的具有多级孔结构的中间体的孔道内部填充掺杂剂后再热处理的办法实现对碳基催化剂的掺杂从而得到最终的催化剂。

3.如权利要求1所述的具有ORR催化性能的催化剂的制备方法，其特征在于，所述具有ORR催化性能的催化剂的制备方法包括：将0.5g三氯化铝，0.5ml四氯化碳加入到含有100ml二氯甲烷的圆底烧瓶中，分散均匀后，加热反应液至回流，加入0.32g萘；待萘完全溶解后，继续回流24小时；反应结束后，过滤，用去离子水冲洗滤饼至滤液呈中性，置于110℃烘箱中干燥过夜，得到棕色粉末；得到的棕色粉末，与升华硫混合均匀后，置于管式炉中，氮气或氨气气氛下于700～900℃下热处理，之后自然降温至室温。

4.一种由权利要求1～3任意一项所述具有ORR催化性能的催化剂的制备方法制备的催化剂，其特征在于，所述催化剂中碳、氧、氮、硫原子比例为86.42：5.12：4.02：4.21。