[发明专利]杂原子掺杂碳包覆金属双功能分解水纳米材料及其制备方法

权利要求书

1. 一种杂原子掺杂碳包覆金属双功能分解水纳米材料的制备方法，其特征在于，通过共沉淀方法制备出金属前驱体纳米材料；然后再在该金属前驱体纳米材料表面生长金属有机骨架；最后通过限域热转换，制得杂原子掺杂碳包覆金属双功能分解水纳米材料；具体步骤如下：

（1）金属前驱体的制备

将金属盐和乙二醇加入到水溶液中，经过1~200 min的超声搅拌处理，得到溶液Ⅰ；向溶液Ⅰ中加入碱溶液后，离心弃去上清液，下层沉淀物即为金属前驱体；

（2）金属/金属有机骨架复合材料的制备

将步骤（1）制得的金属前驱体、金属盐和聚乙烯吡咯烷酮溶解到有机溶液中，超声处理1~200 min，得到分散液Ⅰ；将二甲基咪唑溶解到有机溶剂中，超声处理1~200 min，得到分散液Ⅱ；将分散液Ⅱ加入分散液Ⅰ中，反应0.1~72 h，离心弃去上清液，下层沉淀物即为金属/金属有机骨架复合材料；

步骤（2）中所述的金属盐与步骤（1）中金属盐是不同种金属盐；

（3）杂原子掺杂碳包覆金属纳米材料的制备

将步骤（2）制得的金属/金属有机骨架复合材料以0.5~50 ℃/min的升温速率升温至600~1000 ℃，在惰性气氛下热处理0.1~5 h，制得所述杂原子掺杂碳包覆双功能分解水纳米材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述金属盐为氯化铜、氯化镍、氯化钴或氯化铁中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述金属盐和乙二醇的质量比为1:1~1:10；金属盐溶液和碱溶液的体积比为1:1~1:10。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述金属盐为硝酸钴或硝酸锌中的一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述金属前驱体和金属盐的质量比为1:0.5~1:10。

6.一种由权利要求1-6之一所述制备方法得到的杂原子掺杂碳包覆金属双功能分解水纳米材料。