一种氧偶联碳纳米洋葱基钴催化剂的制备与应用

本发明涉及电催化材料与能源转化技术领域，公开了一种氧偶联碳纳米洋葱基钴催化剂的制备与应用，催化剂包括碳纳米洋葱及负载其上的酞菁钴；载体表面具有含氧官能团，中心钴原子与该官能团形成轴向钴氧桥键，二者质量比为200:1至200:10。制备方法为：将碳纳米洋葱经硝酸酸化得到前驱体，将其与酞菁钴分别分散于无水乙醇，混合并加热蒸发溶剂得到该催化剂。该催化剂在三电极催化剂体系中具有宽pH适用性，在碱性、中性和酸性条件下均具有高过氧化氢选择性。另将该催化剂作为阴极应用于固态电解质电解槽，以纯水为介质直接电合成过氧化氢。通过钴氧桥键与高曲率碳载体结合，抑制活性中心团聚与流失，改变酞菁大环电子分布以降低氮原子质子化倾向，优化吸附能，提高两电子氧还原的选择性与催化稳定性。