[发明专利]一种高分散度钴氮碳催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种高分散度的钴氮碳催化剂，其特征在于，所述钴氮碳催化剂以带负电荷的碳为载体，与连接Co的配体发生碳化形成Co-N-C结构。

2.根据权利1所述的钴氮碳催化剂，其特征在于，所述钴氮碳催化剂表面积为600～700m²/g，介孔的直径在2.0～10.0nm，孔容为0.1～0.5cm³/g。

3.一种钴氮碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括：

将碳载体分散液与有机配体溶液混合，使所述有机配体吸附在所述碳载体表面；

加入钴金属盐溶液，形成金属离子为中心，碳载体吸附的有机配体为桥连的周期性网络结构多孔材料；

纯化处理后的样品在惰性气体保护下煅烧，得到高分散度的钴氮碳催化剂。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳载体分散液为碱性或Zeta电位为负值；

和/或，所述钴金属盐为酸性金属盐。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述碳载体选自电炭黑XC-72R、EC300、石墨烯中的一种或多种；

和/或，所述钴金属盐选自硝酸钴、氯化钴、乙酸钴中的一种或多种；

和/或，所述有机配体为2-甲基咪唑。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳载体分散液的浓度为0.01-0.1mol/L；优选的，所述碳载体分散液的加入量与钴盐中的钴金属的质量比为1：0.1-1，所述有机配体与钴盐中的钴金属质量比为1：0.01-0.1；

和/或，所述金属盐溶液的浓度为0.005-0.05mol/L。

7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述碳载体分散液和所述钴金属盐溶液的溶剂均为乙醇；

和/或，所述有机配体溶剂为乙醇和甲醇的混合物；优选的，所述混合物中乙醇与甲醇的体积比为(0.5-2):1。

8.据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述纯化处理的步骤包括：抽滤后得到的固体样品用乙醇洗涤若干次，自然晾干后于60-80℃条件下烘干。

9.据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为800-1000℃，煅烧的时间为1～4小时。

10.一种催化剂，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的钴氮碳催化剂或权利要求3-9任一项所述的制备方法制得的钴氮碳催化剂。