一种碳载异核过渡金属双原子催化剂及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及催化材料技术领域，尤其涉及一种碳载异核过渡金属双原子催化剂及其制备方法与应用，制备方法包括步骤：对锌基金属有机框架材料进行酸刻蚀处理后在惰性气氛下进行热解处理，得到介孔型碳载体；将介孔型碳载体与异双金属配合物进行混合研磨，经煅烧处理后，得到碳载异核过渡金属双原子催化剂。该方法简单可控，其碳载体中的多孔结构可以对双金属配合物起到限域作用，并且碳载体中的杂原子N可以起到对金属原子的锚定作用，因此可以在一定程度上阻止退火过程中的热迁移，并且所制备的催化剂中的双原子间的协同效应可以诱导催化剂的电荷分布，从而使活性中心和氧反应中间体有恰当的吸附/脱附能力，体现出优异的催化活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化材料，尤其涉及一种碳载异核过渡金属双原子催化剂及其制备方法与应用。

技术介绍

1、为应对能源危机和气候变化，新型可再生能源技术应运而生，该技术正向金属空气电池、燃料电池等能力存储与转换装置方向发展。在这些能量转换过程中，电催化氧反应(氧还原反应(oxygen reduction reaction,orr)和氧析出(oxygen evolution reaction,oer)是至关重要的催化反应，且能量转换效率的高低取决于电催化剂的活性和稳定性。因此，开发高效且稳定的氧还原/析出催化剂是当前的研究热点。

2、近期的研究表明，单原子催化剂(single atom catalyst，sac)具有接近100％的原子利用率，在电催化领域有着较大的应用潜力。然而，单原子催化剂只有一种特定的分离活性位点，难以打破对复杂多中间体的吸附/脱附之间的线性标度关系，因此仍然存在功能性单一和动力学过程缓慢等问题。

3、对此，具有相邻双原子位点的双原子催化剂(dual atom catalyst，dac)已成为一个新的研究前沿，然而目前制备本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述锌基金属有机框架材料包括ZIF-8、MOF-5、MOF-74中的一种或多种；和/或，所述异双金属配合物包括(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氧化钴、氯(4-氰基苯基)[(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二叔丁基膦]镍(II)、氯(4-氰基苯基)[(R)-1-[(S)-2-(二环己基膦基)二茂铁基]乙基二环已基膦]镍(II)、氯(4-氰基苯基)(R)-1-[(S)...

【技术特征摘要】

1.一种碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

2.根据权利要求1所述的碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述锌基金属有机框架材料包括zif-8、mof-5、mof-74中的一种或多种；和/或，所述异双金属配合物包括(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氯化镍、(1,1’-双(二苯基膦)二茂铁)二氧化钴、氯(4-氰基苯基)[(r)-1-[(s)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二叔丁基膦]镍(ii)、氯(4-氰基苯基)[(r)-1-[(s)-2-(二环己基膦基)二茂铁基]乙基二环已基膦]镍(ii)、氯(4-氰基苯基)(r)-1-[(s)-2-(二环己基膦)二茂铁]乙基(二苯基膦)镍(ii)、氯(4-氰基苯基)[(r)-1-[(s)-2-[双(4-氟苯基]膦基]二茂铁基]乙基二-叔-丁基膦]镍(ii)中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述热解处理的温度大于等于900℃，所述热解处理的时间为100min-140min，所述热解处理的升温速率为4℃/min-6℃/min。

4.根据权利要求1所述的碳载异核过渡金属双原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述煅烧处理的温度为900℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，王晓丽，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：