[发明专利]一种多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将钴盐、锌盐、溶剂A、二氧化硅纳米球和二甲基咪唑混合，进行配位反应，得到中间体；

(2)将所述步骤(1)得到的中间体与铁盐和溶剂B混合，进行掺杂反应，得到前驱体；

(3)将所述步骤(2)得到的前驱体进行焙烧后碱溶，得到多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂；

所述步骤(1)中的溶剂A为甲醇或乙醇，所述钴盐的质量与溶剂A的体积比为1g:40-50mL；所述二氧化硅纳米球的粒径为100-400nm；所述配位反应在150-250rpm搅拌条件下进行，温度为60-80℃，配位反应的时间为0.5-1.5h；钴盐和锌盐的质量比为1:2.5～3.5；钴盐与二氧化硅纳米球的质量比为1:4～5；钴盐和锌盐的物质的量之和与二甲基咪唑的物质的量之比为1：3.5～4.5；

所述步骤(2)中的溶剂B为甲醇或乙醇，所述铁盐的质量与溶剂B的体积比为1g:140-190mL；铁盐与所述步骤(1)中的钴盐的质量比为0.25～0.3:1；

所述步骤(3)中焙烧在氮气保护条件下进行，温度为850～950℃，焙烧的时间为1.5～3.5h，加热至焙烧温度的升温速率为3-7℃/min；所述碱溶使用的碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，浓度为2.5-3.5mol/L，在搅拌条件下进行，温度为45-55℃，时间为24-36h。

2.根据权利要求1所述的多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的钴盐包括六水合硝酸钴、六水合氯化钴和七水合硫酸钴中的一种；所述步骤(1)中的锌盐包括六水合硝酸锌、六水合氯化锌和七水合硫酸锌中的一种。

3.根据权利要求1所述的多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的铁盐包括九水合硝酸铁、六水合氯化铁和七水合硫酸铁中的一种。

4.一种根据权利要求1～3任意一项所述多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂的制备方法制备得到的多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂。

5.根据权利要求4所述多孔Fe-Co-N掺杂多孔碳催化剂在固态可充电锌空气电池中的应用。