[发明专利]一种由金属有机框架得到的CoO/NPC@SnO2双功能催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种由金属有机框架（MOFs）得到的菱形十二面体、核壳结构CoO/NPC@SnO2复合纳米催化剂作为直接甲醇燃料电池（DMFCs）阳极和阴极双功能催化剂及其制备方法，其特征是，包括如下步骤：

1）MOFs的制备：将可溶性钴盐与2-甲基咪唑分别溶于甲醇中，经充分超声和搅拌后，将2-甲基咪唑的甲醇溶液快速倒入可溶性钴盐的甲醇溶液中，继续搅拌，然后静置，用甲醇离心洗涤后干燥，即制得紫色的MOFs；

2）Co/NPC的制备：取步骤1）制得的MOFs放入管式电阻炉中，在惰性气体保护气氛下进行热处理，自然降温后取出样品，分别用酸和去离子水离心洗涤数次，即可制得Co/NPC；

3）Co/NPC@Sn的制备：取步骤2）的样品与锡盐在甲醇中充分搅拌，然后将硼氢化钠加入到上面的混合溶液中，即可制得Co/NPC@Sn；

4）CoO/NPC@SnO₂的制备：取步骤3）制得的样品放入管式电阻炉中，在惰性气体保护气氛下进行热处理，即制得性能优异的DMFCs阴极催化剂（菱形十二面体、核壳结构的CoO/NPC@SnO₂）；

5）Pt-CoO/NPC@SnO₂的制备：取步骤4）制得的样品与氯铂酸的水溶液充分混合、超声，在搅拌的条件下，将新制备的硼氢化钠溶液用滴定管缓慢滴入上述溶液中，继续搅拌后，用去离子水和无水乙醇离心洗涤数次，即制得高催化活性的DMFCs阳极催化剂（菱形十二面体、核壳结构的Pt-CoO/NPC@SnO₂）。

2.如权利要求1所述的制备方法 ，其特征在于，步骤（1）中所述可溶性钴盐选用Co(NO₃)₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O、Co(CH₃COO)₂·4H₂O其中的一种或多种；搅拌和超声时间为5min~12h。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中惰性气体选用氩气或氮气，热处理温度为500~1000℃，维持时间为1~4h；离心转速为4000~10000rpm。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的锡盐选用SnCl₄·5H₂O或SnCl₂·2H₂O；Co/NPC与锡盐的质量比为1:0.01~5；搅拌时间为1~72h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中惰性气体选用氩气或氮气，热处理温度为300~1000℃，维持时间为1~4h。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中超声时间为10~120min，搅拌时间为12~72h，Pt的负载量为0.1~30%。