利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2025100744081
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-25
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:

1)将柠檬酸钠放入瓷舟中,然后置于管式炉内,在氩气或氮气气氛下进行煅烧,获得黑色的多孔碳材料;

2)将步骤1)得到的多孔碳材料磨碎,于硫酸溶液中酸浸,酸浸后通过抽滤分离得到滤固,将得到的滤固烘干,获得成品多孔碳;

3)将步骤2)得到的成品多孔碳加入到乙醇溶液中,再加入双氰胺、硫脲和酞菁类过渡金属,超声处理后室温下搅拌,然后油浴搅拌至干,获得前驱体材料;

步骤3)中酞菁类过渡金属为酞菁铁;

4)将步骤3)得到的前驱体材料在管式炉中,在氩气或氮气气氛下梯度煅烧,自然冷却到室温后得到黑色粉末状粗产物;

5)将步骤4)得到的黑色粗产物在盐酸溶液中酸浸,酸浸后通过抽滤分离得到滤固,将得到的滤固烘干,即可得到负载在多孔碳基底上的硫掺杂金属单原子材料。

2.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中柠檬酸钠的煅烧温度为700‑900℃,升温速率为5‑10℃/min,保温时间为1‑

1.5h;步骤1)中氩气或者氮气的纯度为99  .999%;气体流速为15‑25mL/min,在开始升温前先通30min氩气或者氮气以排尽管式炉内空气。

3.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤2)中将获得的多孔碳材料在60‑80℃的0.5‑2mol/L硫酸溶液中酸浸12‑18h。

4.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中乙醇是浓度为99.7%的无水乙醇,添加的多孔碳和乙醇质量比为1:250‑350;

双氰胺和多孔碳的质量比为4:1‑6:1,双氰胺和硫脲的质量比为1:1‑6:1。

5.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中酞菁类过渡金属与多孔碳的质量比为1:4‑1:6。

6.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤3)中超声时间为1‑1.5h,室温下搅拌时间为12‑24h,转速为400‑600r/min;油浴搅拌温度为50‑65℃,转速为200‑300r/min。

7.根据权利要求1所述的多孔碳基底的硫掺杂金属单原子催化剂的制备方法,其特征在于步骤4)中将步骤3)得到的前驱体材料在管式炉中,在氩气或氮气气氛下梯度煅烧的具体过程 :首先以2‑5℃/min的升温速率升至300‑500℃,保温1‑2h,然后以5‑8℃/min的升温速率升至700‑900℃,保温1‑2h;

其中氩气或者氮气的纯度为99  .999%;气体流速为15‑25mL/min,在开始升温前先通

30min氩气或者氮气以排尽管式炉内空气。