[发明专利]一种自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法，其特征在于具体过程为：

步骤S1：将2-甲基咪唑均匀分散到甲醇溶液中记为溶液甲，将六水硝酸锌、乙酰丙酮钴(III)和氧化石墨烯均匀分散到甲醇溶液中记为溶液乙，再将溶液乙倒入溶液甲中并在常温下搅拌混合均匀得到物料A；

步骤S2：将物料A进行离心、甲醇洗涤和真空干燥处理后得到物料B；

步骤S3：将物料B在惰性气体保护下进行高温煅烧得到物料C；

步骤S4：将物料C经过泡酸，再洗涤数次，干燥得到目标产物Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂D。

2.根据权利要求1所述的自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S2中所述惰性气体为氮气或氩气中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S3中所述高温煅烧的具体过程为在惰性气体氛围中先由室温经55min升温至300℃并保持60min，再以5℃/min的升温速率升温至900℃并保持180min，然后自然冷却到室温。

4.根据权利要求1所述的自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法，其特征在于：步骤S4中所述酸性溶液为浓度2M的盐酸溶液。

5.根据权利要求1所述的自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂的制备方法，其特征在于具体步骤为：

步骤S1：将6.5g 2-甲基咪唑分散到100mL甲醇中，超声5min得到均匀的溶液甲，将3g六水硝酸锌、0.514g乙酰丙酮钴(III)和0.2g氧化石墨烯分散到50mL甲醇中，超声5min得到均匀的溶液乙，再将溶液乙快速倒入溶液甲中并在常温下搅拌24h得到物料A；

步骤S2：将物料A进行离心处理，转速为10000r/min，并用甲醇洗涤三次，之后于80℃真空干燥6h得到物料B；

步骤S3：将物料B转移至刚玉舟并置于管式炉中，在惰性气体氛围中先由室温经55min升温至300℃并保持60min，再以5℃/min的升温速率升温至900℃并保持180min，然后自然冷却到室温得到物料C；

步骤S4：将物料C转移至浓度2M的盐酸溶液中，浸泡24h后用高纯水洗涤至中性，再置于真空干燥箱中于80℃干燥12h得到目标产物Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂D。

6.根据权利要求1~5中任意一项所述的方法制备的自催化生长的Zn/Co-N-C碳纳米管氧还原催化剂作为金属-空气电池阴极氧还原催化剂材料的应用。