[发明专利]一种类沸石咪唑酯骨架/石墨烯催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种类沸石咪唑酯骨架/石墨烯催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、用咪唑衍生物制成沸石咪唑酯骨架，过渡金属掺杂；

S2、将过渡金属掺杂沸石咪唑酯骨架与氧化石墨烯悬浊液、金属盐溶液混匀、离心、清洗、干燥，得前驱体；

S3、将前驱体置于惰性气体氛围中热处理，冷却后即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述S1沸石咪唑酯骨架通过以下方法制备：将咪唑衍生物与金属盐各自溶解后混匀，搅拌，反应完成后离心、洗涤、干燥得沸石咪唑酯骨架。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述咪唑衍生物选自2-甲基咪唑；优选地，所述金属盐选自六水合硝酸锌；优选地，所述咪唑衍生物与金属盐反应重量比为(20～24)：(1.1～1.2)；优选地，所述S1反应温度为室温，反应时间为10min～60min；优选地，所述洗涤采用甲醇和/或乙醇洗涤；优选地，所述干燥是在60～80℃的真空干燥箱中干燥10～18h。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，S1过渡金属掺杂沸石咪唑酯骨架通过以下方法制备：将沸石咪唑酯骨架与过渡金属氧化物按照重量比(420～510):(5.4～8.0)球磨混匀，惰性气体氛围中热处理、冷却、酸洗、清洗、干燥即得。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氧化物选自纳米氧化铁、或纳米四氧化三铁；优选地，所述过渡金属氧化物的平均粒径10nm～30nm。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述球磨转速为400～600rpm，球磨时间为4～6h；优选地，所述酸洗采用硫酸，在室温下进行；优选地，所述硫酸浓度为0.2～0.8mol/L，酸洗时间为12～18h；优选地，所述清洗采用水清洗至溶液呈中性；优选地，所述干燥是在60～80℃的真空干燥箱中干燥10～18h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2金属盐溶液选自硝酸镍、硝酸铁或硝酸钴；优选地，所述金属盐溶液选自硝酸镍，浓度为0.05～0.2mol/L；优选地，所述氧化石墨烯悬浊液中氧化石墨烯的含量为0.5～1.5mg/mL；优选地，S2中过渡金属掺杂沸石咪唑酯骨架与氧化石墨烯悬浊液、金属盐溶液的用量比为(40～60)mg：(20～30)mL：(600～900)μL。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将S2所述氧化石墨烯悬浊液超声处理0.5～1.5h；优选地，所述过渡金属掺杂沸石咪唑酯骨架与氧化石墨烯悬浊液、金属盐溶液混匀超声处理5～15min，以300～600rpm的转速搅拌1.5～2.0h；优选地，所述干燥采用液氮冷冻并在冷冻干燥机中冷冻干燥72～96h。

9.根据权利要求1或4所述制备方法，其特征在于，所述热处理升温速率为5～10℃/min，热处理的温度为800～1045℃，热处理的时间为1～2h；优选地，所述惰性气体选自氮气和/或氩气。

10.一种如权利要求1～9中任意一项所述类沸石咪唑酯骨架/石墨烯催化剂在可充放电锌空电池中的应用。