[發明專利]雜原子摻雜碳包覆金屬雙功能分解水納米材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010569937.6
• 申請日: 2020-06-21
• 公開（公告）號: CN111744520A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 鄭耿鋒;況敏
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1. 一種雜原子摻雜碳包覆金屬雙功能分解水納米材料的制備方法，其特征在于，通過共沉淀方法制備出金屬前驅體納米材料；然后再在該金屬前驅體納米材料表面生長金屬有機骨架；最后通過限域熱轉換，制得雜原子摻雜碳包覆金屬雙功能分解水納米材料；具體步驟如下：

（1）金屬前驅體的制備

將金屬鹽和乙二醇加入到水溶液中，經過1~200 min的超聲攪拌處理，得到溶液Ⅰ；向溶液Ⅰ中加入堿溶液后，離心棄去上清液，下層沉淀物即為金屬前驅體；

（2）金屬/金屬有機骨架復合材料的制備

將步驟（1）制得的金屬前驅體、金屬鹽和聚乙烯吡咯烷酮溶解到有機溶液中，超聲處理1~200 min，得到分散液Ⅰ；將二甲基咪唑溶解到有機溶劑中，超聲處理1~200 min，得到分散液Ⅱ；將分散液Ⅱ加入分散液Ⅰ中，反應0.1~72 h，離心棄去上清液，下層沉淀物即為金屬/金屬有機骨架復合材料；

步驟（2）中所述的金屬鹽與步驟（1）中金屬鹽是不同種金屬鹽；

（3）雜原子摻雜碳包覆金屬納米材料的制備

將步驟（2）制得的金屬/金屬有機骨架復合材料以0.5~50 ℃/min的升溫速率升溫至600~1000 ℃，在惰性氣氛下熱處理0.1~5 h，制得所述雜原子摻雜碳包覆雙功能分解水納米材料。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述金屬鹽為氯化銅、氯化鎳、氯化鈷或氯化鐵中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述金屬鹽和乙二醇的質量比為1:1~1:10；金屬鹽溶液和堿溶液的體積比為1:1~1:10。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述金屬鹽為硝酸鈷或硝酸鋅中的一種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中所述金屬前驅體和金屬鹽的質量比為1:0.5~1:10。

6.一種由權利要求1-6之一所述制備方法得到的雜原子摻雜碳包覆金屬雙功能分解水納米材料。