1.一种制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述方法为:首先将过渡金属前驱体、2‑甲基咪唑、硝酸锌、蛋白胨和氮化碳前驱体在溶剂中混合、然后干燥,再将干燥后的粉末与无定形碳化催化剂混合均匀,置于管式炉中,氩气氛中高温热解,得到高载量过渡金属单原子催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述方法步骤如下:
(1)将过渡金属前驱体、2‑甲基咪唑、硝酸锌、蛋白胨和氮化碳前驱体在溶剂中混合均匀后干燥;
(2)将步骤(1)得到的混合物与无定形碳化催化剂混合均匀;
(3)将步骤(2)所得到的混合物在管式炉中氩气氛下煅烧,得到高载量铁单原子催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述的过渡金属前驱体为Fe、Co及Cu的硝酸盐。
4.根据权利要求1或2所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述氮化碳前驱体为尿素、双氰胺或三聚氰胺。
5.根据权利要求1或2所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,过渡金属前驱体、2‑甲基咪唑、硝酸锌、蛋白胨和氮化碳前驱体的质量比为3~12:27~108:
27~108:0.3~1:0.25~1。
6.根据权利要求1或2所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述无定形碳化催化剂为ZnCl2或KOH,其用量为混合物粉末质量的10~40%。
7.根据权利要求1或2所述的制备高载量过渡金属单原子催化剂的方法,其特征在于,所述煅烧温度750~1050℃,煅烧时间1~5h。
8.一种根据权利要求1‑7任一项所述方法制备的高载量过渡金属单原子催化剂。
9.一种根据权利要求1‑7任一项所述方法制备的高载量过渡金属单原子催化剂的应用,其特征在于,所述催化剂用于高效燃料电池、金属‑空气电池或电解水制氢的阴极催化剂。