一种镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料及其制备方法和应用与流程

技术特征：
1.一种镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料的制备方法，其特征在于，将zif-67退火后得到镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体，将其制成分散液，加入到氯钯酸钾溶液和l-抗坏血酸溶液中，搅拌反应，反应产物清洗后干燥，即得所述镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体分散液的溶剂为乙二醇。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述zif-67的制备方法为：将2-甲基咪唑甲醇溶液与六水合硝酸钴溶液混合后，搅拌静置，反应得到的产物使用甲醇溶液清洗、超声分散和离心若干次，然后真空干燥。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述zif-67的制备方法为：2-甲基咪唑甲醇溶液与六水合硝酸钴甲醇溶液混合后，搅拌静置23-25小时，成核并生长出zif-67，然后将底部紫色沉淀物用甲醇溶液离心洗涤4-5次，每次离心前超声1-2分钟，以保证样品在甲醇中分散均匀，收集后放入60℃真空干燥箱，干燥12-13小时。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述zif-67退火的温度为280-400℃。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述zif-67退火的具体方法为：将zif-67在管式炉中退火处理，升温速率为2℃/min，保温温度280-400℃，保温时间8小时。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，保温温度为300℃。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氯钯酸钾水溶液中钯的密度为1.81-1.82mg/ml，抗坏血酸水溶液密度为30.0-30.5mg/ml。9.权利要求1～8任一制备方法得到的镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料。10.权利要求9所述的镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料作为氧还原催化剂的应用。

技术总结
本发明公开了一种镂空多面体四氧化三钴/碳基复合载体锚定钯纳米材料及其制备方法和应用，属于燃料电池阴极氧还原催化剂技术领域。本发明以多面体结构的ZIF-67为前驱体，高温退火衍生出镂空多面体碳骨架包裹四氧化三钴Co3O4纳米颗粒的复合载体，其镂空骨架结构，不仅可以提供充足的吸附位点，以锚定钯Pd纳米颗粒并防止其团聚，而且有助于催化活性位点的暴露和气体传输；与此同时，氮掺杂的四氧化三钴可以提高载流子的电导率，促进氧还原反应效率，从而获得高效稳定电催化氧还原反应催化剂Pd/ZIF-67。本发明氧还原催化剂的制备工艺简单，性能高效，结构稳定，作为碱性条件燃料电池阴极催化剂具有广泛的应用前景。阴极催化剂具有广泛的应用前景。阴极催化剂具有广泛的应用前景。


技术研发人员：肖卫平 闫大强 陆依 张玉 杨小飞
受保护的技术使用者：南京林业大学
技术研发日：2021.10.12
技术公布日：2022/3/11