[发明专利]环糊精基过渡金属单原子催化材料及其制备方法

权利要求书

1.一种环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1，提供环糊精交联聚合物与过渡金属前驱体，所述过渡金属前驱体包括乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钴、二氯(环辛基-1,5-二烯)钌或二羰基乙酰丙酮铱；

S2：使环糊精交联聚合物与所述过渡金属前驱体在水中湿法搅拌或者通过干法研磨得到一包合物；

S3：使用还原剂将所述包合物进行还原，所述还原剂包括硼氢化钠、氢气、甲醇或甲醛，处理后得到所述环糊精基过渡金属单原子催化材料，其包括环糊精交联聚合物载体及过渡金属，该过渡金属包括多个单个过渡金属原子，该多个单个过渡金属原子以单个原子的形式分散于环糊精交联聚合物载体上，所述多个单个过渡金属原子在过渡金属中的含量大于等于50％。

2.如权利要求1所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属前驱体为乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍、乙酰丙酮钴、二氯(环辛基-1,5-二烯)钌或二羰基乙酰丙酮铱。

3.如权利要求1所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，通过所述在水中湿法搅拌的步骤得到一包合物，该步骤包括：环糊精交联聚合物与过渡金属前驱体加入至水中，在水中充分搅拌进行包合得到所述包合物，所述包合物分散于所述水中。

4.如权利要求3所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：提供一液相形式还原剂，直接将该液相的还原剂直接加入至含有包合物的水中，充分搅拌进行还原反应。

5.如权利要求3所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，进一步包括一将分散于水中的包合物进行洗涤干燥得到粉末状的包合物的步骤。

6.如权利要求1所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，通过所述干法研磨得到一包合物，该步骤包括：将环糊精交联聚合物与过渡金属前驱体进行研磨包合，然后再搅拌混合均匀得到粉末状的包合物。

7.如权利要求6所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：提供一气相还原剂，将粉末状的包合物在还原气氛下进行还原反应。

8.如权利要求6所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料的制备方法，其特征在于，步骤S3包括：提供一分散剂及一液相形式还原剂，将粉末状的包合物分散于所述分散剂中得到一分散液，再将所述液相形式还原剂加入至所述分散液中混合进行还原反应。

9.一种采用如权利要求1-8中任意一项所述的方法制备的环糊精基过渡金属单原子催化材料，其特征在于，其包括具有环糊精大环结构的环糊精交联聚合物载体及过渡金属，该过渡金属包括多个单个过渡金属原子，该多个单个过渡金属原子以单个原子的形式分散于环糊精交联聚合物载体上，所述多个单个过渡金属原子在过渡金属中的含量大于等于50％。

10.如权利要求9所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料，其特征在于，所述过渡金属进一步包括过渡金属纳米颗粒或过渡金属原子团簇中的一种或两种。

11.如权利要求9所述的环糊精基过渡金属单原子催化材料，其特征在于，所述过渡金属在环糊精基过渡金属单原子催化材料中的质量百分含量为0.01-20％。