[发明专利]一种C3

权利要求书

1.一种C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：所述催化剂材料以碳纳米管作为碳骨架，NiFe以纳米金属颗粒的形式内嵌在碳骨架中，同时碳纳米管周围包覆有C₃N₄；所述催化剂材料的比表面积为250-450m² g^-1，孔径主要分布于2-10nm；所述催化剂材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）称取适量碳纳米管分散于N,N-二甲基甲酰胺溶液中，加入有机配体混合均匀，然后加入一定量镍盐和铁盐溶解其中得到前驱体混合溶液，在碱性条件下经水热反应得到负载有NiFe-MOF的碳纳米管前驱体即NiFe-MOF@CNT；所述前驱体混合溶液中镍和铁的摩尔配比为Ni：Fe=1:0.4~1:2.5；

（2）称取适量上述NiFe-MOF@CNT与氮源混合均匀，经高温热解得到目标催化剂；所述氮源为双氰胺、三聚氰胺或尿素，所述NiFe-MOF@CNT与氮源的质量比为1:1~1:10，所述高温热解温度控制在600-700℃。

2.根据权利要求1所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：对碳纳米管进行表面氧化预处理；将碳纳米管在H₂SO₄和HNO₃的混合溶液中进行表面氧化预处理。

3.根据权利要求1或2所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍或硫酸镍，铁盐为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁或氯化亚铁。

4.根据权利要求1所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：步骤1所述前驱体混合溶液中CNT的含量为1~2mg/mL；步骤1所述前驱体混合溶液中金属盐的浓度为0.02~0.08mol/L。

5.根据权利要求1所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：步骤1所述水热反应温度控制在100-150℃。

6.根据权利要求1所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：步骤1所述前驱体混合溶液中镍和铁的摩尔配比为Ni：Fe=1.5:1~0.7:1。

7.根据权利要求6所述的C₃N₄包覆的碳纳米管负载NiFe双功能氧气电催化剂，其特征在于：步骤1所述前驱体混合溶液中镍和铁的摩尔配比为Ni：Fe=1:1。