[发明专利]一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：搅拌下，将过渡金属醋酸盐溶解于去离子水中，得到浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的有色透明溶液A，然后采用微量进样器向有色透明溶液A中逐滴加入有色透明溶液A体积5‰～10‰的吡咯单体，持续搅拌得到反应前驱体；

所述步骤一中过渡金属醋酸盐为醋酸铜、醋酸镍、醋酸钴、醋酸铁、醋酸钌中的一种或几种任意比例的混合物；

步骤二：将反应前驱体转移到反应釜中在80～120℃进行水热反应，反应结束后，将产物离心分离，冷冻干燥；

步骤三：将干燥后的样品加入盐酸水溶液中除去氧化物后，通过抽滤分离并洗涤冷冻干燥；

步骤四：将步骤三干燥后的样品置于瓷舟中，在保护气氛下于管式炉中以1~10℃/min的升温速度自室温升温至500~1000℃进行热处理，待自然冷却后即得到氮掺杂碳负载单原子催化剂。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一的持续搅拌采用磁力搅拌或机械搅拌1～10h。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二按30%～50%的填充比将反应前驱体转移到反应釜中。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二的反应釜采用聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜。

5.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二水热反应时间为5～24h。

6.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤二和步骤三的冷冻干燥温度为-10℃～-80℃。

7.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤三是将干燥后的样品加入到浓度为1～5mol/L的盐酸水溶液中，室温搅拌1～10h除去氧化物。

8.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四保护气氛为氩气、氮气、氩气与氮气的混合气或氩气与氢气的混合气。

9.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤四热处理时间为1~5h。