[发明专利]一种碳基锚定非贵金属单原子催化剂、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种碳基锚定非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将氮源、表面活性剂和硫源加入去离子水中，加热搅拌以形成均匀悬浊液；所述氮源为三聚氰胺或尿素，所述表面活性剂为P123、F108、F127或聚乙二醇2000，所述硫源为N-乙酰-L-半胱氨酸；

2）将步骤1）所得悬浊液进行干燥；

3）碳化：步骤2）所得的产物在保护气体下升温至550-1000℃碳化60 min -360min，然后自然冷却至室温，即得碳缺陷多孔纳米片；

4）将碳缺陷多孔纳米片与氯化铬加入乙醇中，常温搅拌，加水离心后干燥，即得非贵金属单原子铬锚定在碳缺陷多孔纳米片上；

5）将所得产物用盐酸溶液腐蚀后离心干燥，即得；

步骤1）中，氮源与硫源的质量比为50:（1~5），表面活性剂与硫源的质量比为1:（0.2~1），每5g氮源添加25mL-50mL去离子水；步骤4）中，碳缺陷多孔纳米片:氯化铬的质量比为30:1-2。

2.如权利要求1所述碳基锚定非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1）中加热搅拌时，搅拌速率为720 rpm-2040rpm，加热温度为60-80℃，搅拌时间30 min ~60min。

3.如权利要求1所述碳基锚定非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，干燥温度为60-120℃，干燥时间为12 h -36h。

4.如权利要求1所述碳基锚定非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3）中，保护气体为氩气或氮气，保护气体的流量为50-100 sccm；碳化时，升温速率为5-10℃/min。

5.如权利要求1所述碳基锚定非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤5）中，稀盐酸溶液的摩尔浓度为1 mol/L，刻蚀时间为40h~50h。

6.采用权利要求1至5任一项所述方法制备所得的碳基锚定非贵金属单原子催化剂。

7.权利要求6所述的碳基锚定非贵金属单原子催化剂在提高电化学氧还原性能以及锌空电池性能方面的应用。