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龙图腾网获悉河南师范大学申请的专利一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119315046B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411853624.8，技术领域涉及：H01M4/90；该发明授权一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法及应用是由白正宇;曹宇;张庆;陆俊设计研发完成，并于2024-12-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法及应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法及应用，以多巴胺功能化聚吡咯纳米颗粒作为骨架材料，以乙二胺四乙酸和联吡啶为配体，经过动态时序的配体调控、逐步升温和配位时间控制在骨架材料上形成多层次稳定负载的具有Fe‑O和Fe‑N配位结构的配合物，再对所获得的配合物负载的聚吡咯纳米颗粒进行200~300℃低温预煅烧、腐蚀性气体刻蚀和500~900℃高温分步煅烧处理，以稳定产生N‑Fe‑O桥键链接的FeN4Fe2O3活性位点结构，同时获得丰富孔隙结构以优化电解质与活性位点接触，最终制得碳基单原子氧还原反应电催化剂。本发明所制备的氧还原反应电催化剂表现出优异的催化活性和催化稳定性。

本发明授权一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种碳基单原子氧还原反应电催化剂的制备方法，其特征在于具体制备过程为：以多巴胺功能化聚吡咯纳米颗粒作为骨架材料，以乙二胺四乙酸和联吡啶为配体，经过动态时序的配体调控、逐步升温和配位时间控制在骨架材料上形成多层次稳定负载的具有Fe-O和Fe-N配位结构的配合物，再对所获得的配合物负载的聚吡咯纳米颗粒进行200~300℃低温预煅烧、腐蚀性气体刻蚀和500~900℃高温分步煅烧处理，以稳定产生N-Fe-O桥键链接的FeN4Fe2O3活性位点结构，同时获得丰富孔隙结构以优化电解质与活性位点接触，最终制得碳基单原子氧还原反应电催化剂；其具体制备步骤为：步骤S1：将吡咯单体和多巴胺溶于去离子水中，再加入聚合引发剂过硫酸铵水溶液进行反应，反应结束后用乙醇和去离子水反复离心洗涤产物直至上清液无色，经冷冻干燥得到多巴胺功能化聚吡咯纳米颗粒；步骤S2：将步骤S1得到的多巴胺功能化聚吡咯纳米颗粒分散于乙二胺四乙酸配体溶液中，经离心分离后进行冷冻干燥得到乙二胺四乙酸负载的聚合物纳米颗粒，再将得到的乙二胺四乙酸负载的聚合物纳米颗粒分散于联吡啶配体溶液中，经离心分离后进行冷冻干燥得到乙二胺四乙酸和联吡啶有序多层次负载的聚合物纳米颗粒；所选乙二胺四乙酸配体溶液和联吡啶配体溶液能够通过与多巴胺功能化聚吡咯纳米颗粒之间的氢键作用和π-π相互作用形成稳固负载配合物，进而保证衍生结构的稳定性；层次化负载处理能够确保Fe-N配位结构形成于外层，使衍生的FeN4充分暴露于电解液中以增强催化能力；所形成的Fe-N和Fe-O配位结构在热处理中分别衍生为FeN4和Fe2O3，层间N、O共配位Fe原子促进了N-Fe-O桥键增强结构的形成；步骤S3：将步骤S2得到的乙二胺四乙酸和联吡啶有序多层次负载的聚合物纳米颗粒分散于乙酸铁溶液中，在逐步升温和配位时间控制下进行金属配位，具体为首先在20~30℃低温配位阶段处理1~3h实现金属离子与乙二胺四乙酸的预配位反应，此低温配位阶段Fe3+与具有强配位能力的六齿配体乙二胺四乙酸形成大量Fe-O配位结构，进而保证能够衍生出足够的Fe2O3作为性能增强结构；其次在60~80℃中温配位阶段处理20~40min促进两种配体共配位的形成，此中温配位阶段联吡啶与Fe3+的配位能力随着温度的升高而改善，形成与乙二胺四乙酸的竞争配位，导致Fe-N和Fe-O共配位结构的形成，有助于在热处理过程中形成N-Fe-O桥键链接的FeN4和Fe2O3以改善ORR选择性；最后在90~110℃高温配位阶段处理20~40min以形成更加稳定的配位结构，此高温配位阶段形成了更加丰富且稳固的配位结构，能够有效改善目标催化剂的活性位点密度，最终通过离心收集、冷冻干燥得到前驱体；步骤S4：将步骤S3得到的前驱体在氮气气氛管式炉中于200~300℃进行低温预烧结，再对预烧结产物进行腐蚀性气体刻蚀得到预烧结刻蚀产物；步骤S5：将步骤S4得到的预烧结刻蚀产物在氩气气氛下分步烧结，具体为先于500~600℃烧结处理0.5~2小时以获得衍生的FeN4Fe2O3活性位点结构，再于800~900℃烧结处理1~3h进一步稳定FeN4结构的同时打破Fe2O3有序晶体构型，最终得到碳基单原子氧还原反应电催化剂。

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