[发明专利]一种高效活化PMS的碳基单原子催化剂的制备方法、产品及应用

权利要求书

1.一种高效活化PMS的碳基单原子催化剂的制备方法，其特征在于,包括以下步骤：

1)将单体PS球模板研磨后，加入到无水甲醇中，并进行超声分散，得到分散体系；

2)向所述分散体系中添加Zn(NO₃)₂ ·6H₂O和Co(NO₃)₂·6H₂O，并搅拌不低于10min，然后添加二甲基咪唑的甲醇溶液，剧烈搅拌不低于1h，然后离心并洗涤，得到前驱体；

3)将步骤2)所得前驱体放入甲醇与氨水的混合溶液中浸泡不低于18h，得到PS@Zn/Co-ZIF，然后过滤和洗涤；

4)将步骤3)所得物料于氮气氛围中煅烧，即得；

步骤4)中，煅烧温度为800-1000℃，煅烧时间为1.5-2.5h；

各物料按质量计，配比关系为：

单体PS球模板为4-6g，

Zn(NO₃) ₂·6H₂O为0.2-3g，

Co(NO₃) ₂·6H₂O为0.1-3g，

二甲基咪唑为4-6g；

所述单体PS球模板的制备方法包括如下步骤：

A、取去除阻聚剂的苯乙烯单体，与PVP混合后，于氮气保护下70-80℃水浴加热10-20min,然后向反应体系中加入引发剂并搅拌至少18h，得到乳状液；

B、将乳状液冷却，得到分散的PS乳液，离心洗涤PS乳液后，获得单体PS球模板；水浴加热温度为75℃，水浴加热时间为15min，去除苯乙烯单体阻聚剂的方法是将苯乙烯用10wt％的氢氧化钠溶液洗涤至少2次后再用超纯水洗涤至少一次，得到去除阻聚剂的苯乙烯单体；步骤A中，所述苯乙烯单体与PVP的体积质量比为100ml：3.5-4.5g。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中，每1g PS球模板加入到4-6mL无水甲醇中。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤3)中甲醇和氨水的体积比为2:1。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤2)中剧烈搅拌时间为1.5-2.5h，步骤3)中的浸泡时间为20-26小时。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述引发剂为质量分数为1.5％-2％的硫酸钾溶液；制备单体PS球模板时，每100mL去除阻聚剂的苯乙烯单体配以75-90ml所述引发剂；引发剂加入后搅拌的时间为20-24小时。

6.由权利要求1-5任一项权利要求所述的制备方法制得的一种碳基单原子催化剂。

7.如权利要求6所述的碳基单原子催化剂在高效活化PMS中的应用。