一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法技术

一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，将过渡金属醋酸盐溶解于去离子水中，再向其中逐滴加入吡咯单体得反应前驱体；将反应前驱体转移到反应釜中进行水热反应，反应结束后，将产物离心分离，冷冻干燥；将干燥后的样品加入盐酸溶液中除去氧化物后，通过抽滤分离并洗涤冷冻干燥；将干燥后的样品置于瓷舟中，在保护气氛下于管式炉中进行热处理，待自然冷却后即可得氮掺杂碳负载单原子催化剂。由于前驱体络合物中配体的存在，在制备过程中可以有效避免金属离子团聚生成原子团簇。除此之外可以通过调节吡咯以及酸处理时间等参数，调控单原子的负载量。此方法绿色、高效、操作简单。无需精密复杂的设备，适于大规模生产。

Preparation of a Nitrogen Doped Carbon Supported Monoatom Catalyst

【技术实现步骤摘要】
一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法
本专利技术涉及一种单原子催化剂的制备方法，具体涉及一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法。
技术介绍
相比于传统的宏观类催化剂材料，单原子催化剂具有更高的原子利用效率以及更好的催化效果，受到了人们的广泛关注。单原子本身作为活性位点且具有本征活性，将其负载于载体之后，其可以与载体产生较强的相互作用，这种作用不仅可以稳定单原子，同时可以调控电子结构，提升催化剂的性能。作为一个新提出的催化剂种类，单原子催化剂的制备仍是一个极具挑战性的问题。目前已经报道的方法主要包括原子层沉积[SunS,ZhangG,GauquelinN,etal.Single-atomCatalysisUsingPt/GrapheneAchievedthroughAtomicLayerDeposition[J].ScientificReports,2013,3(5):1775.],热发射方法[QuY,etal.ThermalEmittingStrategytoSynthesizeAtomicallyDispersedPtMetalSitesfromBulkPtMetal[J].J.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：搅拌下，将过渡金属醋酸盐溶解于去离子水中，得到浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的有色透明溶液A，然后采用微量进样器向有色透明溶液A中逐滴加入有色透明溶液A体积5‰～10‰的吡咯单体，持续搅拌得到反应前驱体；步骤二：将反应前驱体转移到反应釜中在80～120℃进行水热反应，反应结束后，将产物离心分离，冷冻干燥；步骤三：将干燥后的样品加入盐酸水溶液中除去氧化物后，通过抽滤分离并洗涤冷冻干燥；步骤四：将步骤三干燥后的样品置于瓷舟中，在保护气氛下于管式炉中以1～10℃/min的升温速度自室温升温至500～1000℃进行...

【技术特征摘要】
1.一种氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：搅拌下，将过渡金属醋酸盐溶解于去离子水中，得到浓度为0.01mol/L～0.1mol/L的有色透明溶液A，然后采用微量进样器向有色透明溶液A中逐滴加入有色透明溶液A体积5‰～10‰的吡咯单体，持续搅拌得到反应前驱体；步骤二：将反应前驱体转移到反应釜中在80～120℃进行水热反应，反应结束后，将产物离心分离，冷冻干燥；步骤三：将干燥后的样品加入盐酸水溶液中除去氧化物后，通过抽滤分离并洗涤冷冻干燥；步骤四：将步骤三干燥后的样品置于瓷舟中，在保护气氛下于管式炉中以1～10℃/min的升温速度自室温升温至500～1000℃进行热处理，待自然冷却后即得到氮掺杂碳负载单原子催化剂。2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一中过渡金属醋酸盐为醋酸铜、醋酸镍、醋酸钴、醋酸铁、醋酸锌、醋酸钯、醋酸钌、醋酸铂及其水合物中的一种或几种任意比例的混合物。3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳负载单原子催化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤一的持续搅拌...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽云，王勇，黄剑锋，寇领江，李嘉胤，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61