[发明专利]一种内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）将二价镍盐和二价钴盐溶于聚乙二醇的水溶液中，在不断搅拌下用1 mol×L^-1NaOH 溶液将溶液 pH 调至10，随后加入葡萄糖，搅拌，使混合物形成均匀溶液；最后，将溶液移至聚四氟乙烯内衬的反应容器中，在 180℃下反应，冷却，过滤，所得固体用水洗，40^oC下真空干燥，得到含氧碳层COC包覆的镍钴氧化物NiCo-Ox，记为NiCo-Ox@COC；

所述二价镍盐为醋酸镍 (Ni(CH₃COO)₂×4H₂O)，或硝酸镍（Ni(NO₃)₂·6H₂O），或氯化镍（NiCl₂·6H₂O）；

所述二价钴盐为醋酸钴(Co(CH₃COO)₂×4H₂O)，或硝酸钴（Co(NO₃)₂·6H₂O），或氯化钴（CoCl₂·6H₂O）；

所述二价镍盐与二价钴盐在均匀溶液中总的质量根据二价镍离子与二价钴离子的总质量确定：二价镍离子与二价钴离子在均匀溶液中的总质量为0.8 ~ 2.5 wt%；

所述均匀溶液中，镍盐与钴盐的质量比根据二价镍离子与二价钴离子的质量比确定：二价镍离子与二价钴离子的质量比为1:（0.5 ~3）；

所述聚乙二醇的水溶液中，聚乙二醇的质量百分含量为2 ~ 10 wt%；

所述均匀溶液中，葡萄糖的质量百分含量为5 ~ 15wt%；

（2）由磷酸二氢钾和磷酸氢二钾配制磷酸根离子浓度为0.2 mol·L^-1、pH=7的PBS缓冲溶液；将多巴胺溶于PBS缓冲溶液中，得到溶液A；将过硫酸铵溶于PBS缓冲溶液中，得到溶液B；将上述步骤（1）的NiCo-Ox@COC颗粒与PBS缓冲溶液混合，充分搅拌，形成均匀分散液；随后将溶液A加入到该分散液中，缓慢搅拌均匀后，再加入溶液B，继续保持缓慢搅拌，过滤，水洗，40^oC下真空干燥，得到聚多巴胺修饰的含氧碳层包覆的镍钴氧化物，记为NiCo-Ox@COC@PDA；

所述溶液A中，多巴胺的浓度为3 ~ 50 mg·mL^-1；

所述溶液B中，过硫酸铵的浓度为5 ~ 86 mg·mL^-1；

所述均匀分散液中，NiCo-Ox@COC颗粒与PBS缓冲溶液的质量体积比为1mg:（1~5mL）；

（3）将上述NiCo-Ox@COC@PDA颗粒转入反应容器中，通入氮气，以4^oC×min^-1的加热速度升温到850^oC，并在此温度下保持一定时间，随后自然冷却至室温，得到内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球。

2.根据权利要求1所述方法制备的一种内层碳镶嵌金属纳米颗粒的碳空心球作为阴极催化剂在中性锌-空气电池测试方面的应用。