[发明专利]一种空心碳基氧还原电催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、金属-多酚螯合物包覆的普鲁士蓝类似物的制备：将络合剂加入到含锌离子的溶液中，得到溶液A，将铁氰化钾或钴氰化钾溶于水，得到溶液B；将溶液A和溶液B混合后，进行搅拌，然后依次加入过渡金属硫酸盐溶液和单宁酸溶液，混合搅拌后进行离心分离，得到沉淀，沉淀经水洗、干燥后即可得到金属-多酚螯合物包覆的普鲁士蓝类似物；

S2、空心碳基氧还原电催化剂的制备：将步骤S1中制得的金属-多酚螯合物包覆的普鲁士蓝类似物置于惰性气氛中加热烧制，当达到设定的温度时，进行保温，之后冷却，即可得到空心碳基氧还原电催化剂。

2.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述络合剂选自柠檬酸三钠二水合物和聚乙烯吡咯烷酮中的一种。

3.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述含锌离子的溶液的摩尔浓度为0.01～0.05mol/L，并且所述含锌离子的溶液选自硝酸锌、氯化锌和硫酸锌中的一种。

4.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶液B的摩尔浓度为0.01～0.03mol/L。

5.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述溶液A和所述溶液B的混合体积比为1:1，所述搅拌的时间为12～24h。

6.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述过渡金属硫酸盐溶液浓度为5～7mg/mL，加入量为3～5mL，并且所述过渡金属硫酸盐溶液选自硫酸钴溶液、硫酸亚铁溶液和硫酸镍溶液中的一种。

7.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述单宁酸溶液浓度为3～5mg/mL，加入量为3～5mL。

8.如权利要求1所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述惰性气体为氩气，加热升温速率为5～10℃/min，所述设定的温度为900～1300℃，所述保温的时间为1～3h。

9.权利要求1～8任一项所述的空心碳基氧还原电催化剂的制备方法得到的空心碳基氧还原电催化剂，其特征在于，所述空心碳基氧还原电催化剂为空心结构，并且铁、钴或镍元素以单质和碳化物的形式镶嵌在空心碳框架内部。

10.权利要求9所述的空心碳基氧还原电催化剂在电催化氧还原技术领域中的应用。