[发明专利]一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料及制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将锌盐、2-甲基咪唑、分散剂聚乙烯吡咯烷酮溶于醇类溶剂中，混合均匀后静置老化，然后进行分离、洗涤、干燥得到ZIF-8；

（2）将所述ZIF-8分散在含有镍盐的醇类溶剂中，所述ZIF-8、所述镍盐、所述醇类溶剂的用量比例为(0.2-0.4)g:(0.05-1)g:7.5mL，室温下搅拌发生吸附反应，所述吸附反应的时间为0.5h，然后进行分离、洗涤、干燥得到Ni-ZIF-8；

所述镍盐为氯化镍、乙酰丙酮镍、硝酸镍中的一种；

（3）将所述Ni-ZIF-8、钴盐、2-甲基咪唑溶于醇类溶剂中，室温下搅拌发生反应，然后进行分离、洗涤、干燥得到Ni-ZIF-8@ZIF-67；

（4）将所述Ni-ZIF-8@ZIF-67进行煅烧，煅烧的条件为在加热速率为2-10℃/min下于流动的N₂中加热至850℃以上煅烧2h，冷却后得到负载型多孔N掺杂碳纳米材料；

所述纳米材料的基体为多孔N掺杂碳材料，所述基体的构型为多面体纳米框体结构；所述基体的构型表面负载有颗粒物，所述颗粒物的成分包括NiCo纳米合金颗粒。

2.根据权利要求1所述的一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，所述锌盐为硝酸锌；所述钴盐为硝酸钴、氯化钴中的一种；所述醇类溶剂为甲醇和/或乙醇。

3.根据权利要求1所述的一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述静置老化的过程是在常温下静置20~23h。

4.根据权利要求1所述的一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述反应的时间为24h；所述干燥是在60℃下干燥10-12h。

5.根据权利要求1所述的一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述锌盐、所述2-甲基咪唑、所述分散剂、所述醇类溶剂的用量比例为(1.5-1.8)g:(1-2)g:(3-4)g:100mL；

步骤（3）中所述Ni-ZIF-8、所述钴盐、所述2-甲基咪唑、所述醇类溶剂的用量比例为(0.2-0.5)g:(2-5)g:(3-4)g:200mL。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法获得的一种负载型多孔N掺杂碳纳米材料在电解水中的应用，所述纳米材料作为催化剂附于电极表面用于电解水反应。