[发明专利]一种镍-氮共掺杂的碳电催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种镍-氮共掺杂的碳电催化剂，其特征在于，所述镍-氮共掺杂的碳电催化剂为镍-氮共掺杂的多孔碳纳米片。

2.根据权利要求1所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂，其特征在于，所述镍-氮共掺杂的多孔碳纳米片的BET比表面积为300-1000m²g^-1。

3.根据权利要求2所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂，其特征在于，所述镍-氮共掺杂的多孔碳纳米片的BET比表面积为900-1000m²g^-1。

4.一种制备权利要求1-3任一所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将苯甲酸钠、醋酸镍和醋酸锰加入到DMF中，溶解后加入对苯二甲酸得到混合溶液；

(2)对混合溶液加热，生成以Ni²⁺和Mn²⁺为中心金属离子、以对苯二甲酸为有机配体的金属有机框架化合物，分离；

(3)将步骤(2)分离后的金属有机框架化合物在氨气氛围下进行焙烧，金属有机框架化合物中的对苯二甲酸碳化，Ni²⁺与N形成配位键，Mn²⁺转变为氧化锰；

(4)通过酸洗涤将氧化锰去除，得到镍-氮共掺杂的多孔碳纳米片。

5.根据权利要求4所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述醋酸镍和醋酸锰的摩尔比为1:1.5-1:19。

6.根据权利要求4所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂的方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述对混合溶液加热的温度为120-210℃，时间为8-14h。

7.根据权利要求4所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述焙烧的过程为：温度为600-700℃，升温速率为2-5℃ min^-1，焙烧时间为1-3h。

8.一种权利要求1-3任一所述的镍-氮共掺杂的碳电催化剂在CO₂电催化还原为CO的应用。