[发明专利]一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒的氧还原催化剂的制备方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1)用去离子水将细菌纤维素浸泡至中性；

2)在步骤1)得到的细菌纤维素中加入50mL 0.1mol·L^-1的多巴胺水溶液，在恒温水浴中搅拌混合均匀；

3)再向步骤2)所述的反应体系中加入20mL pH＝8.5的Tri-HCl缓冲溶液，使多巴胺聚合在细菌纤维素上，得到细菌纤维素和聚多巴胺复合物；

4)将步骤3)得到的细菌纤维素和聚多巴胺复合物冷冻干燥，干燥后将其放入程序升温管式炉中在惰性气体的保护下升温炭化，降温冷却至室温后得到氮掺杂碳纳米纤维；

5)取步骤4)得到的氮掺杂碳纳米纤维100mg分散于50mL去离子水中，然后加入浓度为5mg mL^-1的氯金酸水溶液，超声分散成均匀的混合液，再往混合液加入还原剂，持续搅拌后得到氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1)所述的细菌纤维素切成小片，规格为2cm×2cm。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤2)所述的恒温水浴温度为50℃。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤4)所述的惰性气体是氮气或氩气；所述的炭化温度为800℃，所述升温速率为1.5-3℃.min^-1，炭化时间为1-2h，所述降温速率为3-5℃.min^-1。

5.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤5)所述的还原剂为硼氢化钠，搅拌时间是2-6h。

6.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述氧还原催化剂的比表面积为296.7-313.2m².g^-1。

7.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米纤维表面有丰富的孔结构，金纳米颗粒均匀分散在氮掺杂碳纳米纤维表面，且金纳米颗粒的直径为5-8nm，金的负载量为5％-20％。

8.权利要求7所述的氮掺杂碳纳米纤维负载金纳米颗粒氧还原催化剂在碱性电解质条件下的氧还原应用。