[发明专利]一种石墨炔负载单原子催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种石墨炔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1、将六溴苯和碳化钙按一定比例混合后溶于乙醇中并研磨；

步骤2、六溴苯和碳化钙反应完成后，将反应产物取出并进行离心、洗涤，然后在真空烘箱干燥后进行煅烧，得到煅烧产物；

步骤3、将煅烧产物进行酸洗处理，得到石墨炔；

步骤4、配置前驱体溶液，并将石墨炔在金属前驱体溶液中浸泡一定时间，然后干燥处理，得到负载金属前驱体的石墨炔；

步骤5、利用焦耳加热处理负载金属前驱体的石墨炔至一定温度，加热后切断电流将其冷却至室温，制备得到石墨炔负载金属单原子催化剂。

2.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述六溴苯与碳化钙的摩尔比为1：3～1：6；六溴苯和乙醇的摩尔比为10：1～25：1。

3.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，利用球磨机以600rpm的转速处理40～48h。

4.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，洗涤溶剂为乙醇和水混合液，洗涤时搅拌速率为500～1000rpm，干燥温度为60～80℃，干燥时间为≥6h；

干燥后在氩气氛围中煅烧，以1～2℃/min升温速率升温至250～450℃，煅烧2h后进行退火。

5.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤3中，利用体积浓度为14～16mol/L的浓硝酸和体积浓度为1～2mol/L冰醋酸的混合溶液对煅烧产物进行酸洗处理。

6.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，所述金属前驱体溶液为PdCl₂、H₃PtCl₆、FeCl₃溶液中的一种或多种，所述金属前驱体溶液的浓度为0.01～0.1mol/L。

7.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，石墨炔与前驱体溶液中金属盐的重量比为1：1～5：1。

8.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，浸泡时间为12～24h；干燥温度为60～80℃，干燥时间≥6h。

9.根据权利要求1所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤5中，焦耳加热温度为1000～1200K，加热时间为0.1～1s。

10.根据权利要求1至9所述的石墨炔负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于，在所述步骤1中，在研磨过程中，研磨30min后冷却15min，重复多次研磨和冷却过程。