一种氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法

技术特征：
1.一种氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：(1)选择所制备的金属单原子对应的金属酞菁，称取相应的双氰胺和碳基底，通过改变金属酞菁分子的种类，制备不同金属活性中心的高载量单原子催化剂；(2)将n,n-二甲基甲酰胺加入到称取的样品中，搅拌使其溶液混合均匀；(3)将搅拌后的溶液进行旋蒸得到粉末；(4)将步骤(3)得到的粉末在惰性气氛下高温热解，得到高载量金属单原子催化剂。2.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(1)中，碳基底是任意碳材料。3.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(1)中，通过改变金属酞菁、双氰胺和碳基底的添加质量，进而可控改变高载量单原子的载量；按质量份数计，金属酞菁添加质量为0.1～0.32份，双氰胺添加质量为0.2～0.64份，碳基底添加质量为0.01～0.04份。4.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(2)中，搅拌时间为3～5h，搅拌温度为室温。5.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(3)中，旋蒸温度为100～115℃，升温速率为2～4℃/min。6.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(4)中，高温热解形成高载量金属单原子催化剂为高温煅烧技术，煅烧温度700～900℃，煅烧时间1～3h，气氛为氮气。7.如权利要求1所述的氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征是，步骤(4)得到高载量金属单原子催化剂中，氮掺杂量为8～13wt％，碳负载量为80～84wt％。

技术总结
本发明属于化学催化技术领域，具体涉及一种氮掺杂碳负载高载量过渡金属单原子催化剂的制备方法。该方法包括如下步骤：(1)将金属酞菁分子、双氰胺和碳基底溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)并搅拌3～5h；(2)将搅拌均匀后的溶液于100～115℃的油浴中进行旋转蒸干；(3)将旋蒸后得到的粉末于700～900℃的氮气气氛下煅烧1～3h。利用本发明的方法制备的高载量金属单原子催化剂，可应用于电催化二氧化碳反应，该催化剂表现出优异的催化活性。化剂表现出优异的催化活性。


技术研发人员：刘敏 陈善勇 李筱箐 李红梅 傅俊伟
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2022/11/15