[发明专利]一种调节碳-氮基单原子铁催化剂中的氮含量的方法

摘要

本发明公开了一种调节碳‑氮基单原子铁催化剂中的氮含量的方法，以不同种类的含N有机分子为C/N源，铁盐为Fe源，将所述含氮有机小分子和所述铁盐分散在有机溶剂中，搅拌使其反应，反应结束后除去溶剂后烘干，将得到的混合物在氮气气氛下进行高温热解(700‑1000℃)；对得到的产物进行酸化、离心、洗涤、干燥等多步处理，再将产物二次高温热解，即得氮含量可调的碳‑氮基单原子铁催化剂。本发明提供了一种简单有效的氮含量可调的碳‑氮基单原子铁催化剂制备方法，制备方法简单、经济，适合工业化大规模生产。

主权项

1.一种调节碳‑氮基单原子铁催化剂中的氮含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)选用不同的含氮有机小分子作为C/N源，铁盐为Fe源，将所述含氮有机小分子和所述铁盐分散在有机溶剂中，搅拌使其反应，反应结束后除去溶剂后烘干，得到混合物；(2)将步骤(1)中得到的混合物在氮气气氛下进行第一次高温热解，高温热解的温度为700‑1000℃，时间为2‑4h，得到黑色固体；(3)将步骤(2)中得到的黑色固体进行酸化、离心、洗涤、干燥，得到固体；(4)将步骤(3)中得到的固体产物进行第二次高温热解，高温热解的温度为700‑1000℃，时间为2‑4h，即得碳‑氮基单原子铁催化剂；所述含氮有机小分子为甲基吡啶、2‑苯并咪唑基乙腈、N‑甲基咪唑或2‑氨基嘧啶；当所述含氮有机小分子为甲基吡啶时，得到的碳‑氮基单原子铁催化剂的氮含量为0.5‑0.7％；当所述含氮有机小分子为2‑苯并咪唑基乙腈时，得到的碳‑氮基单原子铁催化剂的氮含量为0.75‑0.9％；当所述含氮有机小分子为N‑甲基咪唑时，得到的碳‑氮基单原子铁催化剂的氮含量为0.95‑1.3％；当所述含氮有机小分子为2‑氨基嘧啶时，得到的碳‑氮基单原子铁催化剂的氮含量为1.4‑1.6％。