[发明专利]一种用于ORR 2电子路径的碳载Co基单原子催化剂、活性位点结构调控方法及应用

权利要求书

1.一种用于ORR 2电子路径的碳载Co基单原子催化剂，其特征在于，该碳载Co基单原子催化剂的结构式为：

2.一种碳载Co基单原子催化剂活性位点的调控方法，以Co基单原子催化剂为对象，对活性中心进行刻意调控，其特征在于，步骤如下：

步骤(1)：制备碳载Co基单原子催化剂CoN/C

1)NaCl、ZnCl₂、碳前驱体和Co前驱体混合均匀；混合采取球磨方式，球磨时间为5min～120min，200～1000rpm，球磨罐密封，保持干燥；

NaCl和ZnCl₂的质量比不大于1，NaCl与ZnCl₂二者质量之和与碳前驱体的质量比为50～1:1，Co前驱体与碳前驱体的质量比为0.005～0.05:1；

所述的碳前驱体为腺嘌呤或者次黄嘌呤；

2)上述均匀混合后的材料在惰性氛围、温度为700～1100℃条件下加热0.5～5h，然后冷却；

3)取出加热后材料，在温度为50～150℃、浓度为0.1～3M的稀盐酸中加热搅拌3～24h，洗掉反应残余；

4)对上述溶液进行过滤，干燥，得到碳载Co基单原子催化剂CoN/C；

步骤(2)：对步骤(1)得到的碳载Co基单原子催化剂CoN/C活性位点进行结构调控，得到的CoNO/C；

1)步骤(1)制备的碳载Co基单原子催化剂溶解在去离子水中，其中碳载Co基单原子催化剂的浓度为0.1～5mg·ml^-1，通过超声结合搅拌的方式混合均匀；

2)以鼓泡方式，边搅拌边通入臭氧10min～240min，至溶液颜色发生变化；

3)通过高速离心，离掉大部分上清液，取下层沉淀；

4)在温度为50～150℃、浓度为0.1～3M的稀盐酸中加热洗涤3～24h，获取沉淀进行过滤，干燥，得到活性位点调整以后的催化剂CoNO/C。

3.根据权利要求2所述的调控方法，其特征在于，步骤(1)中，Co前驱体为Co粉、Co的金属氧化物或Co盐。

4.根据权利要求2或3所述的调控方法，其特征在于，步骤(1)中，惰性氛围为Ar气或N₂气氛围。

5.根据权利要求2或3所述的调控方法，其特征在于，步骤(2)中，超声功率500W，频率35～40kHz，超声时间为5～60min；搅拌转速200～1000rpm，时间为5～60min。

6.根据权利要求5所述的调控方法，其特征在于，步骤(2)中，离心转速为8000rpm～50000rpm。