[发明专利]一种过渡金属-氮掺杂碳基复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种过渡金属‑氮共掺杂碳基复合材料及其制备方法，使用过渡金属氯盐和含氮有机小分子作为过渡金属源和碳、氮源，利用一步法直接得到过渡金属配位的大环混合物，再经过碳化处理就可以得到过渡金属‑氮掺杂碳基复合材料，制备方法简便快捷，适于大规模生产制备；合成的过渡金属‑氮掺杂碳复合材料的结构出纳米片，并且纳米片上的过渡金属以两种形式存在，一种为过渡金属纳米颗粒，另一种为过渡金属氮化物纳米颗粒；合成的过渡金属、氮掺杂碳复合材料具有氮掺杂碳，过渡金属与氮原子配位以及缺陷较多的活性位点并且具有较大的比表面积；有利于过渡金属、氮掺杂碳基复合材料应用在催化和储能领域。

主权项

1.一种过渡金属‑氮共掺杂碳基复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在室温条件下，将过渡金属盐和含氮有机小分子按照摩尔比为0.002～0.008溶解在水中，搅拌至形成均相溶液，将均相溶液静置，蒸发完水分后，研磨成粉末；步骤2，将步骤1得到的粉末进行煅烧，反应停止后自然冷却到室温，充分研磨，得到过渡金属掺杂g‑C3N4前驱体粉末；步骤3，将步骤2所得过渡金属掺杂g‑C3N4前驱体粉末进行高温碳化，反应停止后自然冷却到室温，得到黑色粉末；步骤4，将步骤3中得到的黑色粉末先用酸洗涤，再用去离子水洗涤至中性后离心分离，并在65℃～80℃以及真空条件下干燥10小时～12小时，得到过渡金属‑氮共掺杂碳基复合材料。