一种高活性碳基多孔纳米笼催化剂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种高活性碳基多孔纳米笼催化剂的制备方法及应用，包括：在冰浴条件下将含有过渡金属盐的水溶液缓慢倒入含有有机配体的溶液中混合；之后加入螯合剂混合。低温下调节有机配体的加入量可形成结构稳定的尺寸约为30nm的螯合物‑ZIF晶体，而螯合剂与有机配体之间的竞争配位作用，可在ZIF形成过程中对其进行原位刻蚀。通过离心收集沉淀物，干燥后高温处理得到多元素掺杂的开放型多孔纳米笼碳催化剂。该方法制备的材料具有高表面积和丰富的孔结构，可极大的暴露可达活性位点的数量，并克服了微孔或无孔材料中的扩散限制，且制备流程简单、环境友好。所得催化剂具有优异的酸、碱性氧还原活性和稳定性，以及较高的锌空电池性能。