[发明专利]一种具有优异电催化氧还原性能的金属Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法

摘要

本发明公开了一种合成具有优异电催化氧还原性能的金属Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的方法。其制备方法如下：将ZIF‑67和[VEIm][BF­4]溶解在无水N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，超声分散均匀后；加入2,2’‑偶氮双，继续超声；油浴中，持续搅拌后停止反应；倒进丙酮溶液中，通过离心、抽滤得到沉淀物，干燥、研磨得到粉末产物；在管式炉内焙烧得到黑色粉末产品；用稀硫酸处理后得到Co负载的N掺杂三维多孔碳材料；本发明的有益效果是，以金属Co作为金属源，其地球储量丰富，价格低廉；材料制备过程中，原料利用率高，环境友好；所得材料电催化氧还原性能好，循环稳定性优良，甲醇抗毒性稳定，具有巨大的经济效益和社会效益，有很广的应用前景。

主权项

一种具有优异电催化氧还原性能的Co负载的N掺杂三维多孔碳材料的合成方法，其特征在于，以ZIF‑67和[VEIm][BF4]为原料，并按质量分数配比，包括如下步骤：1）将200份ZIF‑67和2000份[VEIm][BF4]溶解在30份无水N,N‑二甲基甲酰胺溶液中，超声分散均匀后；加入10份2,2’‑偶氮双，继续超声5‑30分钟；向上述溶液中通10‑60分钟氮气；将得到的溶液密封后，转入40‑80℃油浴中，持续搅拌1‑8小时后停止反应；2）将步骤1）中的溶液倒进300份丙酮溶液中，通过离心、抽滤得到沉淀物，将此沉淀物置于真空干燥箱中，干燥完成后，研磨得到粉末产物；3）将步骤2）中的粉末产物放入石英舟中，在管式炉内，氮气气氛下，以4‑6℃/min的升温速率升温至600‑900℃，并维持该温度1‑5小时，得到黑色粉末产品；4）将步骤2）中的黑色粉末产品用稀硫酸处理后，分别用去离子水和无水乙醇洗涤后，将产品置于真空干燥箱内干燥得到Co负载的N掺杂三维多孔碳材料。