[发明专利]一种负载过渡金属硫族化合物的氮功能化碳材料及其制备和应用

摘要

本发明公开了一种负载过渡金属硫族化合物的氮功能化碳材料，是以氮掺杂沸石咪唑酯骨架结构碳材料作为载体，经过氮功能化后再与过渡金属硫族化合物的前驱体通过水热反应而得。该材料在电催化水还原析氢反应中显示了优异的催化性能，在电催化水还原制氢中具有较高的效率。

主权项

一种负载过渡金属硫族化合物的氮功能化碳材料的制备，包括以下工艺步骤：（1）氮掺杂沸石咪唑酯骨架结构材料的制备：将2‑甲基咪唑分散于氨水中；二水合乙酸锌分散于去离子水中；将上述两种溶液混合后在室温搅拌3~12小时；过滤收集产物，用去离子水洗涤至中性，用氯仿浸泡6~12h，离心收集，60~100℃真空干燥8~24h，即得氮掺杂沸石咪唑酯骨架结构材料；（2）氮功能化碳材料的制备：将活化剂氯化锌与氮掺杂沸石咪唑酯骨架结构材料溶解在乙醇中，在40℃~80℃油浴锅中搅拌直至蒸干，然后在惰性气体保护，600℃~950℃下焙烧2~3h；所得产物在1~3M的盐酸中，40~80℃回流3~9h，真空干燥，得到氮功能化碳材料；（3）负载过渡金属硫族化合物：将过渡金属前驱体与硫族化合物分散于去离子水中得到澄清溶液；再将上述制备的氮功能化碳材料分散于上述澄清溶液中，超声0.5~1h后，置于高压反应釜中，于180℃~220℃水热反应20~24h，自然冷却至室温，去离子水洗涤，干燥得黑色粉末，研磨，得到负载过渡金属硫族化合物的氮功能化碳材料。