[发明专利]一种氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将六水合硝酸锌溶于甲醇溶液中，得到A液，将二甲基咪唑溶于甲醇溶液中，得到B液，将氧化石墨烯超声分散在水中，得到C液，将B液加入到A液中，搅拌后，加入C液，持续搅拌，产物经洗涤、冷冻干燥，得到ZIF-8/GO材料；

步骤2，ZIF-8/GO材料加入溶剂中，并加入过渡金属盐溶液，搅拌后，离心，沉淀物冻干，得到过渡金属掺杂的ZIF-8/GO前驱体；所述过渡金属盐溶液中的金属为Fe、Cu、Ni和Co中的一种或两种；过渡金属掺杂的ZIF-8/GO前驱体中，过渡金属盐与ZIF-8/GO材料的质量比为1:(80～2000)；

步骤3，将过渡金属掺杂的ZIF-8/GO前驱体高温焙烧，得到氮掺杂多孔碳负载的金属NPs/SAs双活性位电催化剂；其中，在高温焙烧后，不进行酸洗操作；

步骤1中，将B液加入到A液中，室温下搅拌2～30分钟后，加入C液，持续搅拌2～24小时；

步骤1所得ZIF-8/GO材料中，ZIFs与GO质量比为23:1；

步骤3中，焙烧气氛为氮气和氨气的混合气。

2.根据权利要求1所述的氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2中，溶剂为正己烷。

3.根据权利要求1所述的氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂的制备方法，其特征在于，步骤3中，焙烧温度为700℃～1100℃，焙烧时间为1～3小时。

4.采用权利要求1-3任一项所述的制备方法得到的氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂。

5.权利要求4所述的氮杂多孔碳负载的过渡金属NPs/SAs双活性位型电催化剂在电催化还原CO₂制备合成气中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，采用三电极体系，在阴极上负载权利要求4所述的电催化剂，向阴极室中通入CO₂气体，CO₂饱和后开始恒电位电解反应，恒电位电解范围为：-0.40V_RHE～-0.85V_RHE。