[发明专利]一种用于二氧化碳电还原的金属-氮-碳催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂，其特征在于：包括碳基纳米笼；所述碳基纳米笼表面负载有单个过渡金属原子与多个氮原子配体形成的配位中心，即过渡金属-氮-碳单位点。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂，其特征在于：所述碳基纳米笼为碳纳米笼、氮掺杂碳纳米笼或硫掺杂碳纳米笼中的任意一种。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂，其特征在于：所述碳基纳米笼为硫掺杂碳纳米笼。

4.根据权利要求1或2任一项所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂，其特征在于：所述碳基纳米笼比表面积为600-2000m²/g；所述碳基纳米笼表面含有微孔-介孔-大孔。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂，其特征在于：所述过渡金属为镍、钴、锰、铁、铜中的任意一种；所述过渡金属占所述催化剂总质量的0.5-5.0％。

6.一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂的制备方法，包括以下步骤：

提供碳基纳米笼；

提供过渡金属盐溶液；

将碳基纳米笼用溶剂分散后，加入过渡金属盐溶液，反应后，干燥，得前驱体；

将前驱体于惰性气氛下800-1000℃热处理后，酸洗，干燥，即得二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂。

7.根据权利要求6所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述碳基纳米笼为碳纳米笼、氮掺杂碳纳米笼或硫掺杂碳纳米笼中的任意一种。

8.根据权利要求6或7任一项所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳基纳米笼为硫掺杂碳纳米笼。

9.根据权利要求6或7任一项所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂的制备方法，其特征在于：所述碳基纳米笼比表面积为600-2000m²/g；所述碳基纳米笼表面含有微孔-介孔-大孔。

10.根据权利要求6所述的一种二氧化碳电还原用金属-氮-碳催化剂的制备方法，其特征在于：所述过渡金属为镍、钴、锰、铁、铜中的任意一种；所述过渡金属占所述催化剂总质量的0.5-5.0％。