[发明专利]一种基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)模板材料的合成

S1配制浓度为1.0-2.0mg/mL氧化石墨烯的水溶液；

S2将Eu(NO₃)₃·6H₂O与FeSO₄·6H₂O按摩尔比为1-3：1-7的比例称取，并加入去离子水，超声形成混合溶液；

S3将步骤S1制备的氧化石墨烯溶液与步骤S2制备的溶液混合后，于80-100℃温度下搅拌反应1-2h；

S4将1,10-邻菲罗啉和吡啶-3,5-二羧酸按摩尔比为1-2:1的比例称取，并加入去离子水超声反应后，再搅拌反应1-2h；

S5将步骤S3与步骤S4配制的溶液混合后，加入NaOH溶液，搅拌反应0.5-1h；

S6将步骤S5搅拌后的溶液于80-100℃条件下反应23-25h后，制得Fe-Eu-MOF/GO；

S7将步骤S6得到的固体洗涤，干燥，制得Fe-Eu-MOF/GO模板；

(2)催化剂的合成

将Fe-Eu-MOF/GO模板在Ar气流中升温至600-1000℃并保持温度2-4h，自然冷却至室温后，制得。

2.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的混合溶液，Eu(NO₃)₃·6H₂O与FeSO₄·6H₂O的浓度分别为0.025mol/L和0.175mol/L。

3.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的超声过程的温度不超过25℃。

4.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中氧化石墨烯溶液与混合溶液混合时的体积比为1:1。

5.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中1,10-邻菲罗啉和吡啶-3,5-二羧酸的终浓度均为0.03mol/L。

6.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中步骤S3所得溶液与步骤S4所得溶液按体积比为2:3混合。

7.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中NaOH的浓度为2.5M。

8.如权利要求1所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)Fe-Eu-MOF/GO模板的升温速率为2-5℃/min。

9.采用权利要求1-8任一项所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂的制备方法制备得到的锌空气电池阴极催化剂。

10.一种液态锌空电池和固态锌空电池，其特征在于，包括权利要求9所述的基于层状MOF衍生的Fe基双金属锌空电池阴极催化剂。