[发明专利]一种N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo2

权利要求书

1.一种N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂，包括以下按重量份数计的配方原料，其特征在于：15-34份纳米NiCo₂O₄、25-30份β-环糊精、9-14份三聚氰胺、5-8份植酸、12-16份缩合剂、15-18份复合碱催化剂；所述纳米NiCo₂O₄制备方法包括以下步骤：

(1)向蒸馏水溶剂中加入Ni(NO₃)₂、CoCl₂和柠檬酸，加入氢氧化钠调节溶液pH至13-14，将溶液置于行星球磨机中，公转转速为50-80rpm，自转转速为580-620rpm，进行球磨，直至物料全部通过800-1000目网筛，将溶液在60-70℃下，超声分散处理1-2h；

(2)将溶液转移反应釜中，加热至130-140℃，反应12-15h，将溶液过滤除去溶剂、洗涤固体产物、干燥；

(3)将固体产物置于气氛电阻炉中，通入N₂/O₂混合气体，体积比为2.5-3:1，升温速率为2-4℃/min，在380-400℃下煅烧3-4h，并在380-400℃下退火2-3h，煅烧产物即为纳米NiCo₂O₄；

所述N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂制备方法包括以下步骤：

(1)向乙醇溶剂中加入15-34份纳米NiCo₂O₄、25-30份β-环糊精、5-8份植酸和12-16份缩合剂，将溶液转移进反应釜中，加热至160-180℃，反应20-25h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到磷酸酯化环糊精-NiCo₂O₄交联产物；

(2)向乙二醇溶剂中加入9-14份三聚氰胺、15-18份复合碱催化剂和步骤(1)制得的磷酸酯化环糊精-NiCo2O4交联产物，将溶液在110-130℃下，进行超声分散处理2-3h，将溶液转移进反应釜中，加热至150-160℃，反应15-20h，将溶液在-5-0℃下加入蒸馏水，直至有大量的沉淀生成，将溶液过滤除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到氨化磷酸酯环糊精-NiCo₂O₄交联产物；

(3)将氨化磷酸酯环糊精-NiCo₂O₄交联产物置于气氛电阻炉中，并通入N₂，电阻炉升温速率为5-10℃/min，在850-880℃下保温煅烧2-3h，并在850-880℃退火1-1.5h，煅烧产物即为N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂，其特征在于：所述缩合剂为O-苯并三氮唑-四甲基脲六氟磷酸酯或2-(7-氧化苯并三氮唑)-N,N,N',N'-四甲基脲六氟磷酸盐的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂，其特征在于：所述复合碱催化剂为三乙胺和碳酸钾，两者物质的量摩尔比为1:1.5-2。

4.根据权利要求1所述的一种N-P共掺杂多孔碳包覆NiCo₂O₄的氧还原催化剂，其特征在于：所述Ni(NO₃)₂、CoCl₂和柠檬酸物质的量摩尔比为1:2-2.2:1.2-1.5。