一种碳基铂铁合金材料及其应用的制作方法

技术特征：
1.一种碳基铂铁合金材料的制备方法，包括以下步骤：a)将多孔模板、四苯基卟啉/四苯基铁卟啉混合物混合，得到表面包覆有四苯基卟啉/四苯基铁卟啉的多孔模板，碱浸后得到多孔四苯基卟啉/四苯基铁卟啉材料；b)将多孔四苯基卟啉/四苯基铁卟啉材料与吡咯在水中混合进行吸附，再加入氯铂酸水溶液反应，得到复合材料；c)将所述复合材料进行热解，得到碳基铂铁合金材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多孔模板为氧化硅纳米粒子，所述氧化硅纳米粒子的平均粒径为30～500nm。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述四苯基卟啉/四苯基铁卟啉混合物中四苯基卟啉和四苯基铁卟啉的质量比为0:10～10:0，且四苯基卟啉和四苯基铁卟啉均不为0。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吡咯的单体量为每200mg多孔四苯基卟啉/四苯基铁卟啉材料对应加入50～500ml吡咯。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述吸附的时间为0.5～3h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为10～20℃，时间为6～24h。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热解在惰性气体保护下进行，所述氯铂酸水溶液的浓度为1～10mg/ml。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述热解的制度为：以3～8℃/min的速率升温至800～1000℃，保温1～2h，在以8～12℃/min的速率降温至20～30℃。9.权利要求1～8任一项所述的制备方法所制备的碳基铂铁合金材料作为空气电极催化剂在燃料电池中的应用。10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述燃料电池为氢氧燃料电池、锌
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空气燃料电池、镁空气燃料电池或铝空气燃料电池。

技术总结
本发明提供了一种碳基铂铁合金材料的制备方法，其首先利用造孔模板制备了高比表面积的多孔卟啉/铁卟啉材料，大的比表面积能有效提升活性位点的暴露面积，也有利于吡咯单体在多孔卟啉/铁卟啉材料中的吸附及随后的氯铂酸根引发吡咯聚合；在多孔卟啉/铁卟啉材料吸附吡咯聚合后再进行热解，卟啉的配位作用和聚吡咯的保护作用可避免金属活性位点的过度烧结团聚，最终得到了铂铁合金纳米粒子均匀负载的多孔碳基材料。本发明的氧还原催化剂表现出高效的氧还原电化学性能，作为氧还原催化剂在饱和O2的0.5M H2SO4电解质溶液下具有优异的氧还原电催化活性(半波电位为0.83V)及稳定性。原电催化活性(半波电位为0.83V)及稳定性。


技术研发人员：肖作旭 陈艳丽 秦其智 邢涛 李智 闫伟 张奎同
受保护的技术使用者：中国石油大学（华东）
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/10/29