缺陷碳电催化剂及其制备方法

1.本发明涉及新能源领域，具体涉及缺陷碳电催化剂及其制备方法与其在燃料电池的氧还原反应中的应用。


背景技术：

2.随着化石能源的日益枯竭，开发清洁能源对于人类社会的可持续和绿色发展至关重要。作为开发清洁新能源的最重要技术之一，电催化对全球发展至关重要。而当前国际前沿研究集中在高性能电催化剂的设计和开发上。
3.通常，设计良好的电催化剂应表现出优化的物理或化学性质，以促进吸附和解吸过程，并获得良好的性能。因此，控制催化剂表面原子的排列在电催化中起着至关重要的作用。通过调整电催化剂的结构和形态，可以调节催化反应中间体的形成和最终产物的释放。此外，它还可以通过增加活性位点的利用率来提高活性，例如高负载单原子策略。反应过程中的传质通过改善电催化反应的动力学来加速电催化剂的效率，如催化剂的孔道和粒径的调节。最后，提高电催化剂的内在活性也是优化其催化性能的有效途径。这些策略合理地控制了催化剂结构与其电催化性能之间的关系，促进了新型电催化剂的开发和设计。
4.密度泛函理论(dft)计算和分子动力学(md)模拟已经证实，催化剂中粗糙的表面会导致电荷分布不均匀，并促进应变效应和电场效应的产生。这些结果表明，电催化过程中反应物，中间体和产物的吸附和解吸将通过调节催化表面的曲率而发生变化。因此，具有不同表面曲率的电催化剂在提高电催化活性方面极大地引起了研究人员的关注。
5.我们的研究着重于表面曲率在电催化中的作用，并探究异质原子修饰表面曲率的缺陷碳催化剂的电催化性能，旨在设计高效电催化剂，促进清洁能源的发展。


技术实现要素：

6.本发明提供缺陷碳电催化剂及电催化剂的制备方法，旨在研究碳缺陷的曲率效应以及解决如何提高碳基电催化剂的活性耐久性以及相关的技术问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.第一方面，本发明提供一种缺陷碳电催化剂，所述缺陷碳电催化剂按如下方法制备：
9.(1)将亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮溶于水a，加入氨水溶液和水合联氨水溶液，均匀分散后，于175-185℃反应170-190min(优选为180℃，180min)，所得反应液a经后处理a，得到te纳米线；所述亚碲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨水溶液所含氢氧化铵与水合联氨水溶液中所含水合联氨的质量比为0.09：0.99-1.04：0.745-0.767：1.23-1.31(优选0.09：1：0.756：1.272)；
10.(2)将步骤(1)所述的te纳米线、六次甲基四胺、苯酚均匀分散于水b中，于155-165℃反应230-250min(优选为160℃，240min)，所得反应液b经后处理b，得到te@pfr；所述六次甲基四胺、苯酚与步骤(1)中所述亚碲酸钠的摩尔比为0.000998-0.00285：0.0004-0.0015：
0.000077(优选0.0025：0.001：0.000077)；
11.(3)将步骤(2)所述的te@pfr与三聚氰胺一同置于保护氛围下，650-750℃第一次煅烧100-140min(优选为700℃，120min)，1100-1150℃第二次煅烧100-120min(优选为1150℃，120min)，得到所述缺陷碳电催化剂；所述te@pfr与三聚氰胺的质量比为1：1-3(优选为1：1)。te@pfr与三聚氰胺不相混，三聚氰胺的量不可过少，因为与缺陷的多少相关，过少会导致活性位点减少从而性能较差。
12.进一步，步骤(1)中所述水a的体积以所述亚碲酸钠的质量计为376.48-407.89ml/g(优选为391.11ml/g)。
13.进一步，步骤(1)中所述氨水溶液的浓度为20-30wt％，在本发明的一个实施例中为25wt％。所述水合联氨水溶液的浓度为80-85wt％，在本发明的一个实施例中为85wt％。
14.在本发明的一个实施例中，步骤(1)中所述后处理a为：将所述反应液a自然冷却至室温，离心，所得沉淀使用丙酮离心洗涤，得到te纳米线。
15.进一步，步骤(2)中所述水b的体积以步骤(1)中所述亚碲酸钠的质量计为2035.09-2058.48ml/g(优选为2046.78ml/g)。
16.在本发明的一个实施例中，所述苯酚以苯酚的水溶液形式加入，所述苯酚的水溶液的浓度为0.1m。
17.在本发明的一个实施例中，步骤(2)中所述后处理b为：将所得反应液b冷却至室温，抽滤，所得滤饼用去离子水洗涤，干燥，得到所述te@pfr。
18.进一步，步骤(3)中所述保护氛围为氮气，也可以是惰性气体，如氩气。
19.上述字母只是为了区分不同阶段的物料和操作，无其他特殊含义。
20.使准金属元素粉末溶解以获得混合液；将获得的混合液合成为酚醛树脂包覆准金属元素纳米线；在惰性气氛下对酚醛树脂包覆准金属元素纳米线进行热处理以获得电催化剂，获得的电催化剂中准金属元素在高温热解后蒸发。
21.可选的，使准金属元素粉末溶解以获得混合液的步骤包括：将准金属元素粉末和聚乙烯吡咯烷酮加入到去离子水中并进行搅拌；依次滴加分析纯氨水溶液和水合联氨并进行搅拌，其中，进行搅拌所需的总计时间为半小时。
22.可选的，将获得的混合液合成为酚醛树脂包覆的准金属纳米线并碳化的步骤包括：将混合液离心沉淀，与六次甲基四胺、苯酚溶液加入到去离子水中搅拌以获得混合溶液；加热至160摄氏度，并持续加热240分钟；将反应后的产物冷却至室温；使用去离子水洗涤及抽滤反应后的产物并且进行干燥；将干燥后的产物与三聚氰胺(质量比1：1)放入石英舟里在700摄氏度的环境下煅烧2小时然后继续升温至1150摄氏度并保温2小时后冷却至室温，以获得缺陷碳催化剂。
23.获得的电催化剂主体元素为碳，还包含微量氮、氧元素。
24.获得的电催化剂是纳米线结构，长度在微米级，直径在100至200纳米。
25.获得的电催化剂的比表面积大于或等于227平方米每克。
26.通过反应釜来合成酚醛树脂包覆准金属元素纳米线和碳化。
27.第二方面，本发明还提供一种上述缺陷碳电催化剂在催化氧还原反应中的应用。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过本发明的缺陷碳电催化剂及电催化剂的制备方法，与传统的电催化剂相比，由于曲率效应，因此可提高活性和耐久性。本发
明的电催化剂载体可适用于燃料电池的氧还原反应(oxygen reduction reaction，orr)。
附图说明
29.图1是本发明示例性实施例的制备方法流程图。
30.图2是本发明示例性实施例1的lcdc的表面形貌示意图。
31.图3是本发明示例性实施例2的hcdc的表面形貌示意图。
32.图4是本发明示例性实施例1、2的raman示意图。
33.图5是本发明示例性实施例1-3的lsv测试结果示意图。
34.图6是本发明示例性实施例1、4的lsv测试结果示意图。
35.图7是本发明示例性实施例2、5的lsv测试结果示意图。
36.图8是本发明示例性实施例2的耐久性电流值变化示意图。
37.图9是本发明示例性实施例6的lsv测试结果示意图。
38.图10是本发明示例性实施例7的lsv测试结果示意图。
39.图11是本发明示例性实施例8的lsv测试结果示意图。
具体实施方式
40.下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
42.电催化剂可用于燃料电池。本发明的碳基材料电催化剂中的曲率效应，例如，相比于平面型缺陷碳电催化剂，弯曲表面的反应动力学与耐久性更好。另外，在示例性实施例中，温度为摄氏度。
43.参照图1所示制备方法，示例性实施例的电催化剂制备方法包括：使准金属元素粉末溶解以获得混合液；将获得的混合液合成为酚醛树脂包覆的准金属纳米线；在惰性气氛下对前驱体掺杂n进行热处理以获得电催化剂，其中，其中，与每0.09克的准金属元素粉末所对应的溶解的物质包括：1克聚乙烯吡咯烷酮、35.2毫升的去离子水、0.756克的氢氧化铵以及1.272克的水合联氨，其中，获得的电催化剂中准金属元素在高温热处理后蒸发。作为示例，使准属元素粉末溶解以获得混合液的步骤包括：将准金属元素粉末和聚乙烯吡咯烷酮加入到去离子水中并进行搅拌；依次滴加分析纯氨水溶液和水合联氨水并进行搅拌，其中，进行搅拌所需的总计时间为0.5小时。
44.作为示例，将获得的混合液合成为酚醛树脂包覆的准金属元素纳米线和碳化的步骤包括：将混合液离心沉淀，与六次甲基四胺、苯酚溶液加入到去离子水中搅拌以获得混合溶液；加热至160摄氏度，并持续加热240分钟；将反应后的产物冷却至室温；使用去离子水洗涤及抽滤反应后的产物并且进行干燥；将干燥后的产物与三聚氰胺(1:1)放在石英舟里
在700摄氏度的环境下煅烧2小时然后继续升温至1150摄氏度并保温2小时后冷却至室温，以获得碳基催化剂。
45.作为示例，准金属元素为碲元素。
46.作为示例，电催化剂中主体元素为碳，还包含微量氮、氧元素。
47.作为示例，获得的电催化剂是纳米线结构，长度在微米级，直径在100至200纳米。
48.作为示例，获得的电催化剂载体的比表面积大于或等于227平方米每克。
49.作为示例，准金属元素粉末在常温环境下被溶解，和/或，分析纯氨水溶液的浓度为25％，和/或，分析纯水合联氨溶液的浓度为85％。分析纯氨水溶液与分析纯过氧化氢溶液的体积比为29:67。
50.作为示例，通过反应釜来合成酚醛树脂包覆准金属元素纳米线，反应釜的填充率为20％至35％，和/或，在惰性气氛下进行热处理所使用的气体包含氮气，和/或，前体和三聚氰胺的质量比为：1：1，和/或，在惰性气氛下进行热处理所使用的温度为700摄氏度至1150摄氏度，和/或，在惰性气氛下进行热处理所持续的时间为0.5小时至4小时。
51.示例性实施例另一方面提供了一种缺陷碳电催化剂。电催化剂经由示例性实施例的缺陷碳电催化剂制备方法来制备。
52.实施例1
53.本示例性实施例制备lcdc。可通过去离子水来溶解解亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮，随后加入水合肼和氨水还原来制备出混合液。接下来可通过水热处理制备te@pfr nfs。n掺杂碳材料经过700摄氏度以及1150摄氏度的环境进行热处理，获得lcdc，即电催化剂。
54.制备过程如下：将0.09g(0.000406mol)亚碲酸钠和1克聚乙烯吡咯烷酮加入到35.2毫升去离子水中，在良好通风，常温条件下缓慢搅拌。随后，向溶液中按顺序分别缓慢滴加3.35毫升分析纯氨水溶液(25％w/w％，0.756g氢氧化铵)和1.45毫升水合联氨(85％w/w％，1.272g水合联氨)并缓慢搅拌半小时。随后，将溶液转移至聚四氟乙烯容器中，转移至50毫升反应釜中，在烘箱中，加热至180摄氏度，反应180分钟。在反应期间溶液会发生反应，并生成线状物质。反应结束并自然冷却至室温(例如，24摄氏度的室温)后，取之前制得的te纳米线母液7.6毫升(理论上由0.000077mol亚碲酸钠制备)并使用丙酮反复离心得到沉淀，并加入0.14g、0.0001摩尔六次甲基四胺、4毫升苯酚水溶液(0.1摩尔每升，0.0004mol苯酚)和31毫升去离子水进行水热反应。加热至160摄氏度，加热240分钟，冷却后，用去离子水洗涤并抽滤有机物，干燥，取一定量干燥后的te@pfr nfs与三聚氰胺(1:1)放入石英舟里并在氮气中，700摄氏度下煅烧2小时,1150摄氏度煅烧2小时。冷却后，获得lcdc催化剂。
55.表面形貌分析如下：使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,sem)，对在惰性气氛下经过热处理所得的lcdc的表面形貌进行观察，结果如图2所示，制备的lcdc呈现纳米线状结构。
56.拉曼分析如下：使用拉曼光谱，对lcdc的d带和g带进行了分析，结果如图4所示。在热处理后，id/ig约为0.975。图5为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得lcdc的半波电位为0.724v。
57.实施例2
58.本示例性实施例制备hcdc。可通过去离子水来溶解解亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮，随后加入水合肼和氨水还原来制备出混合液。接下来可通过水热处理制备te@pfr nns。
n掺杂碳材料经过700摄氏度以及1150摄氏度的环境进行惰性气氛热处理，获得hcdc，即电催化剂。
59.制备过程如下：将0.09g(0.000406摩尔)亚碲酸钠和1克聚乙烯吡咯烷酮加入到35.2毫升去离子水中，在良好通风，常温条件下缓慢搅拌。随后，向溶液中按顺序分别缓慢滴加3.35毫升分析纯氨水溶液(25％w/w％，0.756g氢氧化铵)和1.45毫升水合联氨(85％w/w％，1.272g水合联氨)并缓慢搅拌半小时。随后，将溶液转移至聚四氟乙烯容器中，转移至50毫升反应釜中，在烘箱中，加热至180摄氏度，反应180分钟。在反应期间溶液会发生反应，并生成线状物质。反应结束并自然冷却至室温(例如，24摄氏度的室温)后，取之前制得的te纳米线母液7.6毫升(理论上由0.000077mol亚碲酸钠制备)并使用丙酮反复离心得到沉淀，并加入0.35克、0.0025mol六次甲基四胺、10毫升苯酚溶液(0.1摩尔每升，0.001mol苯酚)和25毫升去离子水进行水热反应。加热160摄氏度，加热240分钟，冷却后，用去离子水洗涤并抽滤有机物，干燥，取一定量干燥后的te@pfr nns与三聚氰胺(1:1)放入石英舟里并在氮气中，700摄氏度下煅烧2小时,1150摄氏度煅烧2小时。冷却后，获得hcdc催化剂。
60.表面形貌分析如下：使用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,sem)，对在惰性气氛下经过热处理所得的lcdc的表面形貌进行观察，结果如图2所示，制备的hcdc呈现纳米项链状结构。
61.拉曼分析如下：使用拉曼光谱，对hcdc的d带和g带进行了分析，结果如图4所示。在热处理后，id/ig约为0.996。图5为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得材料电催化活性是最优的，半波电位最正为0.842v。
62.电化学耐久性测试如下：图8为hcdc的电化学耐久性测试结果，电化学的耐久性测试是将12微升催化剂(5毫克每毫升)均匀地涂在旋转环盘电极上，所有样品在电极中的质量负载密度为0.6毫克每平方厘米。此外，通过以下公式将测量的电位转换为可逆氢电极(rhe)：e(相对热交换系数)＝e(银/氯化银)+0.059ph值+0.197。由图8可知，用恒电流电催化法评价了其电化学稳定性。12h后的性能几乎保持不变(92.7％)
63.实施例3
64.实施例3的实验过程重复实施例1，不同之处在于物料的用量：“六次甲基四胺为0.28克、0.002摩尔，苯酚溶液(0.1摩尔每升)所需量为8毫升(0.0008mol苯酚)以及去离子水的体积为27毫升”，其他条件和操作过程同实施例1，最终获得mcdc催化剂。
65.图5为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得材料半波电位为0.808v，高于lcdc，低于hcdc。
66.实施例4
67.本示例性实施例制备lcc。可通过去离子水来溶解解亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮，随后加入水合肼和氨水还原来制备出混合液。接下来可通过水热处理制备te@pfr nfs。后经过1150摄氏度的环境进行热处理，获得lcc，即电催化剂。
68.制备过程如下：将0.09g(0.000406摩尔)亚碲酸钠和1克聚乙烯吡咯烷酮加入到35.2毫升去离子水中，在良好通风，常温条件下缓慢搅拌。随后，向溶液中按顺序分别缓慢滴加3.35毫升分析纯氨水溶液(25％w/w％，0.756g氢氧化铵)和1.45毫升水合联氨(85％w/w％，1.272g水合联氨)并缓慢搅拌半小时。随后，将溶液转移至聚四氟乙烯容器中，转移至50毫升反应釜中，在烘箱中，加热至180摄氏度，反应180分钟。在反应期间溶液会发生反应，
并生成线状物质。反应结束并自然冷却至室温(例如，24摄氏度的室温)后，取之前制得的te纳米线母液7.6毫升(0.000077mol亚碲酸钠)并使用丙酮反复离心得到沉淀，并加入0.0001摩尔、0.14克六次甲基四胺、4毫升苯酚水溶液(0.1摩尔每升，0.0004mol苯酚)和31毫升去离子水进行水热反应。加热至160摄氏度，加热240分钟，冷却后，用去离子水洗涤并抽滤有机物，干燥，取一定量干燥后的te@pfr nfs放入石英舟里并在氮气中，1150摄氏度煅烧2小时。冷却后，获得lcc催化剂。
69.图6为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得lcc材料半波电位为0.67v，低于lcdc。
70.实施例5
71.本示例性实施例制备hcc。可通过去离子水来溶解解亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮，随后加入水合肼和氨水还原来制备出混合液。接下来可通过水热处理制备te@pfr nns。后经过1150摄氏度的环境进行热处理，获得hcc，即电催化剂。
72.制备过程如下：将0.09g(0.000406摩尔)亚碲酸钠和1克聚乙烯吡咯烷酮加入到35.2毫升去离子水中，在良好通风，常温条件下缓慢搅拌。随后，向溶液中按顺序分别缓慢滴加3.35毫升分析纯氨水溶液(25％w/w％，0.756g氢氧化铵)和1.45毫升水合联氨(85％w/w％，1.272g水合联氨)并缓慢搅拌半小时。随后，将溶液转移至聚四氟乙烯容器中，转移至50毫升反应釜中，在烘箱中，加热至180摄氏度，反应180分钟。在反应期间溶液会发生反应，并生成线状物质。反应结束并自然冷却至室温(例如，24摄氏度的室温)后，取之前制得的te纳米线母液7.6毫升(0.000077mol亚碲酸钠)并使用丙酮反复离心得到沉淀，并加入0.35克、0.0025摩尔六次甲基四胺、10毫升苯酚水溶液(0.1摩尔每升，0.001mol苯酚)和25毫升去离子水进行水热反应。加热至160摄氏度，加热240分钟，冷却后，用去离子水洗涤并抽滤有机物，干燥，取一定量干燥后的te@pfr nns放入石英舟里并在氮气中，1150摄氏度煅烧2小时。冷却后，获得hcc催化剂。
73.图7为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得材料半波电位为0.781v，高于lcc，低于hcdc。
74.实施例6
75.实施例6的其他操作同实施例2，唯一的区别在于煅烧过程只煅烧一次，条件为：700摄氏度，2小时，最终获得电催化剂。
76.图9为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得材料半波电位为0.633v。
77.实施例7
78.实施例7的其他操作同实施例1，唯一的区别在于煅烧过程只煅烧一次，条件为：1150摄氏度，2小时，最终获得电催化剂。
79.图10为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得材料半波电位为0.761v。
80.实施例8
81.实施例8的其他操作同实施例2，唯一的区别在于te@pfr nns和三聚氰胺的比值为1:3，煅烧过程同实施例2，最终获得电催化剂。
82.图11为lsv测试，采用三电极直流测试法，将粉末样品置于旋转圆盘电极上，测得
材料半波电位与hcdc相当，半波电位为0.841v。
83.通过示例性实施例获得的电催化剂纳米线结构长度在微米级，直径为120至200纳米。通过示例性实施例获得的电催化剂载体的比表面积为227平方米每克、390平方米每克。示例性实施例中准金属元素为碲。
84.上述所有的技术方案，可以采用任意结合形成本发明的可选实施例，在此不再一一赘述。
85.通过本发明的示例性实施例，可获得缺陷碳催化剂，其中杂原子掺杂经过惰性气氛下的热处理后，产生拓扑碳缺陷。目前的研究进展我们知道的是,在合成碳催化剂可以控制其形态,提高其活性,改善其性能耐久性。理论计算表明，活性位点在弯曲的表面上有更低的能垒。本发明的电催化剂具有可简化工艺并降低成本的特征，可根据需要控制杂原子掺杂量以及酚醛树脂的浓度，调节电催化剂的曲率大小。制备的电催化剂为碳材料，因此要注意碳材料的氧化问题，例如在高温下避免与氧气接触。另外，由于制备环境为非酸性环境，因此可提高安全性，例如，合成hcdc过程所需热处理的安全性。
86.本发明应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.一种缺陷碳电催化剂，其特征在于所述缺陷碳电催化剂按如下方法制备：(1)将亚碲酸钠和聚乙烯吡咯烷酮溶于水a，加入氨水溶液和水合联氨水溶液，均匀分散后，于175-185℃反应170-190min，所得反应液a经后处理a，得到te纳米线；所述亚碲酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、氨水溶液所含氢氧化铵与水合联氨水溶液中所含水合联氨的质量比为0.09：0.99-1.04：0.745-0.767：1.23-1.31；(2)将步骤(1)所述的te纳米线、六次甲基四胺、苯酚均匀分散于水b中，于155-165℃反应230-250min，所得反应液b经后处理b，得到te@pfr；所述六次甲基四胺、苯酚与步骤(1)中所述亚碲酸钠的摩尔比为0.000998-0.00285：0.0004-0.0015：0.000077；(3)将步骤(2)所述的te@pfr与三聚氰胺一同置于保护氛围下，650-750℃第一次煅烧100-140min，1100-1150℃第二次煅烧100-120min，得到所述缺陷碳电催化剂；所述te@pfr与三聚氰胺的质量比为1：1-3。2.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述水a的体积以所述亚碲酸钠的质量计为376.48-407.89ml/g。3.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(1)中所述氨水溶液的浓度为20-30wt％，所述水合联氨水溶液的浓度为80-85wt％。4.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于步骤(1)中所述后处理a为：将所述反应液a自然冷却至室温，离心，所得沉淀使用丙酮离心洗涤，得到te纳米线。5.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(2)中所述水b的体积以步骤(1)中所述亚碲酸钠的质量计为2035.09-2058.48ml/g。6.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(2)中所述苯酚以苯酚的水溶液形式加入，所述苯酚的水溶液的浓度为0.1m。7.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(2)中所述后处理b为：将所得反应液b冷却至室温，抽滤，所得滤饼用去离子水洗涤，干燥，得到所述te@pfr。8.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：所述te@pfr与三聚氰胺的质量比为1：1-3。9.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂，其特征在于：步骤(3)中所述保护氛围为氮气。10.如权利要求1所述的缺陷碳电催化剂在催化氧还原反应中的应用。

技术总结
本发明公开了一种缺陷碳电催化剂及其制备方法。电催化剂的制备方法包括：使准金属元素粉末与高分子聚合物溶解以获得混合液；将获得的混合液合成为酚醛树脂包覆的准金属元素纳米线；在惰性气氛下对酚醛树脂包覆的准金属元素纳米线进行热处理以获得电催化剂，其中，获得的电催化剂中准金属元素在高温热解后蒸发，所制备的缺陷碳电催化剂有良好的电催化氧还原性能。通过本发明，至少可解决如何通过曲率的设计提高缺陷碳电催化剂的催化活性和长期耐久性。期耐久性。


技术研发人员：汪鑫 韩超 汪磊 贾毅
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/7/18