[发明专利]氮掺杂碳化细菌纤维素负载纳米铂电极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种氮掺杂碳化细菌纤维素负载纳米铂电极材料的制备方法。通过以下步骤制得：以细菌纤维素为碳源，浸泡于尿素溶液，经冷冻干燥及碳化后制得氮掺杂碳化细菌纤维素。在纤维上原位还原负载纳米铂粒子，具有很好的甲醇氧化活性。本发明采用浸泡‑冻干‑碳化技术制得的氮掺杂碳化细菌纤维素，方法温和，材料来源丰富，成本低，可控性强；同时通过改变碳化温度还可调控氮掺杂的含量及种类；碳化后得到的纳米级的碳化细菌纤维素纤维，能保留细菌纤维素原有的三维网状结构特性，其比表面积大，是一种性能优异的碳载体材料，用其负载铂纳米粒子，所得复合物中铂纳米颗粒尺寸仅2.0nm，分布均匀，能极大程度上提高金属铂的利用率。

主权项

1.一种氮掺杂碳化细菌纤维素负载纳米铂电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，将木醋杆菌发酵的细菌纤维素预处理后得到干净细菌纤维素膜，经冷冻干燥后得到细菌纤维素气凝胶；第二步，将气凝胶分割，浸泡于尿素溶液中，超声使氮源尿素充分吸附到细菌纤维素中，静置20‑24h；将尿素/细菌纤维素凝胶取出，冷冻干燥；第三步，将冷冻干燥后的尿素/细菌纤维素凝胶加热至600℃‑1000℃保温2h，经高温碳化后得到氮掺杂碳化细菌纤维素纳米纤维；第四步，将所得氮掺杂碳化细菌纤维素纳米纤维分散在乙二醇中，制得分散液，与氯铂酸混合，将溶液pH值调至碱性，经回流，分离、洗涤、干燥得纯净氮掺杂碳化细菌纤维素/纳米铂电极材料。