【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂及其双熔盐模板制备方法和应用，属于非贵金属掺杂碳电催化剂及其制备。
技术介绍
1、氧还原反应(orr)是氢燃料电池阴极和锌空电池阴极的重要反应过程，二氧化碳还原反应(co2rr)是二氧化碳电解槽气体扩散电极上的重要电催化过程，是降低碳排放的有效策略。在氧还原中，目前pt基催化剂催化性能较好，但是pt为贵金属，成本高，地壳含量低，从而限制了其广泛商业应用，因此制备出无pt的廉价过渡金属催化剂应用于电催化中是一项重要的任务。
2、在各种过渡金属催化剂中，金属-氮-碳（m-n-c）材料(m = fe, co, ni等)由于其丰富的mn4活性位点、高导电性和高耐久性，以及较低的成本，被广泛应用于orr和co2rr电催化剂领域。高温热解得到的金属-氮-碳（m-n-c）材料，具有模拟生物金属卟啉或生物金属酞菁的金属-氮配位活性位点，更容易吸附和活化分子氧，有利于提高orr性能，被认为是最有希望替代贵金属催化剂的 orr催化剂。例如，li等人（angew. chem. in...
【技术保护点】
1.一种过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂，其特征在于：催化剂为二维片状结构，含有过渡金属、氮、碳、氧、氯元素，过渡金属为铁、钴、镍中的任一种，其中过渡金属以单原子形式分散在类石墨烯纳米片上，氮与金属的配位数为4，氯能与金属配位或与碳配位，配位数为1；催化剂的比表面积为600-900m2/g，孔径呈现微孔与介孔分布。
2.根据权利要求1所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂，其特征在于：催化剂的元素组成为：过渡金属占催化剂的质量百分比为1-2wt%；
3.一种权利要求1或2所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯...
【技术特征摘要】
1.一种过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂，其特征在于：催化剂为二维片状结构，含有过渡金属、氮、碳、氧、氯元素，过渡金属为铁、钴、镍中的任一种，其中过渡金属以单原子形式分散在类石墨烯纳米片上，氮与金属的配位数为4，氯能与金属配位或与碳配位，配位数为1；催化剂的比表面积为600-900m2/g，孔径呈现微孔与介孔分布。
2.根据权利要求1所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂，其特征在于：催化剂的元素组成为：过渡金属占催化剂的质量百分比为1-2wt%；
3.一种权利要求1或2所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂的制备方法，其特征在于：利用过渡金属盐、双熔盐作为模板剂，含氮有机分子作为碳源和氮源，氧化锌作为造孔剂，通过程序升温使得含氮有机分子气相挥发与过渡金属盐配位复合，熔盐保护使其结构稳定，得到熔盐-过渡金属-配位分子前驱物，再经过高温碳化得到过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片。
4.根据权利要求3所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂的制备方法，其特征在于具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，长形磁舟中两端的反应物保证不接触，且按照管式炉气流方向放置长形磁舟，气流方向从左至右时，左端为过渡金属盐与含氮有机分子，右端为熔盐模板与氧化锌研磨混合物；长形磁舟为石英磁舟、刚玉磁舟、石墨磁舟中的任何一种。
6.根据权利要求4所述的过渡金属-氮-氯/氯-氮-碳类石墨烯纳米片催化剂的制备方法，其特征在于：步骤1中，过渡金属盐为无水三氯化铁、二茂铁、草酸铁、二茂钴、二茂镍、醋酸镍中的任一种；含氮有机分子可为2-甲基咪唑、苯并咪唑、三聚氰胺、双氰胺、尿素、腺嘌呤、1,10-菲罗啉中的任一种；双熔盐模板为氯化锂/氯化钠，氯化钙/氯化钾，氯化钙/氯化钠，氯化镁/氯化钠，氯化镁/氯化钾...
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