[发明专利]一种二维材料单原子燃料电池催化剂及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种二维材料单原子燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用氯化血红素作为铁源，在水系环境中合成层状的Fe-ZIF-L；

S2：将Fe-ZIF-L、KCl和LiCl进行充分的混合，研磨成前驱体；

S3：将混合后的前驱体置于管式炉中，在氩气气氛下进行高温热解，在400℃下进行热插层剥离，即得二维材料催化剂样品；

S4：对S3中获得的样品进行测试。

2.如权利要求1所述的二维材料单原子燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：所述S1中，合成Fe-ZIF-L的具体操作如下：将1.2g六水合硝酸锌+340mg氯化血红素溶入100mL去离子水中，与2-甲基咪唑(2.75g)100mL去离子水溶液混合，常温条件下搅拌12h后，进行抽滤，去离子水清洗3次，无水乙醇清洗3次，抽滤，冷干，获得Fe-ZIF-L。

3.如权利要求1所述的二维材料单原子燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：所述S2中，制备前驱体的具体操作如下：取550mg的Fe-ZIF-L，2gLiCl，8gKCl在手套箱里进行充分研磨，得到混合物前驱体。

4.如权利要求1所述的二维材料单原子燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：所述S3中，制备得SA-Fe-ENG的具体操作如下：将上述S2中制备得到的前驱体放置于管式炉中，在氩气气氛下，以2℃/min的升温速度升温至400℃，进行热插层剥离，保温2h，继续以2℃/min的升温速度升温至1000℃，保温1h，获得SA-Fe-ENG。

5.如权利要求1所述的二维材料单原子燃料电池催化剂的制备方法，其特征在于：所述S4中，对样品测试内容包括：燃料电池性能测试，以及分别在0.1MHClO₄溶液合0.1MKOH溶液中进行氧气还原反应测试。

6.如权利要求1-5任意一项所述的制备方法得到的二维材料单原子燃料电池催化剂，其特征在于：上述催化剂可应用于燃料电池中取代铂作为阴极氧还原催化剂。

7.如权利要求1-5任意一项所述的制备方法，其特征在于：此方法可用于制备不同种类的金属单原子催化剂。