[发明专利]一种氮掺杂中空氧还原催化剂及其制备方法

摘要

本发明公开一种氮掺杂中空氧还原催化剂及其制备方法，主要包括以下步骤：1）合成带有氯硅烷的ATRP引发剂；2）ATRP引发剂表面修饰纳米SiO2；3）聚甲基丙烯酸二甲氨乙酯（PDMAEMA）大分子引发剂包覆SiO2前驱体；4）苯乙烯（PS）包覆SiO2‑g‑PDMAEMA的制备；5）制备不同碳层厚度包覆的中空氮杂多孔碳材料。本发明设计出的氮掺杂中空氧还原催化剂可实现在多孔氮掺杂碳纳米球径向上氮碳层分布在纯碳层的内层空间，可对材料包覆的纯碳层厚度进行控制，研究出了掺杂缺陷对碳原子的有效影响深度，避免后续在电催化氧还原反应（ORR）研究中包覆纯碳层原料的浪费以及催化剂在合成过程中能源的浪费，简化实验流程，在燃料电池和金属空气电池等领域具有广阔的应用前景。