[发明专利]碳基双限域界面负载的单原子催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种碳基双限域界面负载的单原子催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

（1）PDA-GO-PDA复合材料的合成：向包含有Tris溶液中加入GO分散液，得到混合分散液；然后向该混合分散液中加入盐酸多巴胺，从而得到同时包含有Tris、GO、以及盐酸多巴胺的反应溶液体系；搅拌反应至少2小时，使所述盐酸多巴胺发生聚合形成聚多巴胺（PDA），并包裹在GO纳米片上，得到复合材料，记为PDA-GO-PDA；

（2）NC-RGO-CN双限域界面复合材料的合成：将所述步骤（2）得到的所述PDA-GO-PDA复合材料于惰性气体的气氛保护下在500℃～900℃的温度环境下退火处理0.5小时～3小时，使其中的PDA组分经退火后形成氮掺杂碳的NC组分，GO组分被还原成RGO，从而得到双限域界面复合材料，记为NC-RGO-CN；

（3）M1/NC-RGO-CN单原子催化剂的合成：将所述步骤（3）得到的所述NC-RGO-CN复合材料分散于去离子水中，配制成浓度为0.5mg/mL～5 mg/mL的NC-RGO-CNC水分散液，然后，在0℃～10℃的温度环境下将金属M的盐前驱体加入至该溶液中,搅拌反应至少1小时，即得到单原子催化剂，记为M1/NC-RGO-CN。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，配置包含有Tris、GO、以及盐酸多巴胺的反应溶液体系的具体操作流程是：

先将Tris溶于去离子水中，配制成Tris浓度为5mmol/L～20 mmol/L的包含有Tris的水溶液，然后，在0℃～70℃的温度环境下向其中加入GO，超声分散后得到分散液，GO在分散液中的浓度为0.5 mg/mL-10 mg/mL；接着，按照每1mLTris水溶液添加2mg～5mg盐酸多巴胺的配料比向所述分散液中加入盐酸多巴胺，从而得到同时包含有Tris、GO、以及盐酸多巴胺的反应溶液体系。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述搅拌反应，时间为2～24小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述退火处理温度为700～750℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述搅拌反应的时间为1～3小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述金属M为钴和/或钯；所述金属盐前驱体为氯化钴、硝酸钴、氯亚钯酸钾和氯钯酸钾中的至少一种。

7.由权利要求1-6之一所述制备方法得到的碳基双限域界面负载的单原子催化剂。