[发明专利]一种应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备SiO₂溶胶：首先将赖氨酸溶解于由水和无水乙醇组成的混合溶剂中，然后在搅拌状态下加入正硅酸乙酯；

(2)制备酚醛树脂乙醇溶液：首先称取苯酚熔化后加入NaOH溶液，搅拌均匀后逐滴加入甲醛；然后加热反应；待反应结束后冷却至室温，得到酚醛树脂溶液，采用盐酸调节所得酚醛树脂溶液pH值至7.0，并蒸馏除去水分及未反应完全的苯酚，再离心除去NaCl，配制成酚醛树脂乙醇溶液；

(3)制备Co/介孔碳纳米线：首先将Co(NO₃)₂溶于无水乙醇中，然后滴加步骤(2)所得酚醛树脂乙醇溶液，搅拌使其混合均匀；再将AAO模板置于平底蒸发皿中央，随后滴加SiO₂溶胶，待SiO₂ 溶胶在室温下完全挥发后，将其复合物完全浸渍在含Co(NO₃)₂的酚醛树脂乙醇溶液中，干燥后取出AAO模板，置于干燥箱中在100℃下热聚合24h后将其放入瓷舟准备碳化；碳化在氮气气氛下700～1200℃保温2h，升温速率控制在1～6℃/min；最后采用质量分数5％的氢氟酸溶液溶解AAO和SiO₂模板，即得到Co/介孔碳纳米线；

(4)制备Co₃O₄/介孔碳纳米线复合材料：取步骤(3)制得的Co/介孔碳纳米线于马弗炉中在200～350℃下空烧保温2h，得到Co₃O₄/介孔碳纳米线复合材料。

2.根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中赖氨酸为0.15～0.2g；混合溶剂中水为100～180g，无水乙醇为5～20g；正硅酸乙酯为200～300g。

3.根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中搅拌温度为50～70℃，搅拌时间为10～24h，转速为500～1200rpm。

4.根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中苯酚为10～20g；NaOH溶液为2.13～4.27g，质量分数为20％；甲醛为17.7～35.4g；酚醛树脂乙醇溶液质量分数为20％。

5.根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中苯酚熔化温度为50℃；加热反应的温度为75℃，反应时间为1h。

6. 根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中Co(NO₃)₂ 为0.4～1.2g；无水乙醇为6.4～19.2g；酚醛树脂乙醇溶液为2～5g。

7.根据权利要求1所述应用于锌空电池的高性能双功能催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中搅拌的时间为2h。