[发明专利]ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂及Al-空电池

权利要求书

1.一种ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤(1)：分别配制0.8～1.2mol·L^-1咪唑类物质水溶液和0.1～1mol·L^-1可溶性锌盐水溶液及0.05～0.1mol·L^-1可溶性铁盐水溶液；

步骤(2)：将所述步骤(1)中的咪唑类物质水溶液、可溶性锌盐水溶液混合搅拌12h～24h以合成2维ZIF-L叶状晶体；

步骤(3)：以相对于1molFe离子为80～110g的比例称取碳纳米材料，然后将所述碳纳米材料加入由体积比为1:1:1的丙酮、乙醇和蒸馏水组成的混合溶剂中进行超声处理0.1h～1h以形成均匀的碳纳米材料悬浮液；

步骤(4)，将所述步骤(3)得到的碳纳米材料悬浮液离心后真空干燥，得到预处理的碳纳米材料；

步骤(5)：将所述可溶性铁盐水溶液与所述步骤(4)中的预处理的碳纳米材料混合搅拌0.5h～1.5h获得Fe-C混合液；

步骤(6)：将所述步骤(2)得到的ZIF-L叶状晶体与上述步骤(5)中的Fe-C混合液混合后搅拌24～85h；

步骤(7)：将所述步骤(6)搅拌后的混合液离心后真空干燥，得到Fe-N-C前体混合物；

步骤(8)，将所述步骤(7)得到的Fe-N-C前体混合物在管式炉内进行煅烧，获得Fe-N-C催化剂。

2.根据权利要求1所述ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于所述可溶性铁盐为选择FeCl₃·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O、Fe₂(SO₄)₃·9H₂O中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于所述可溶性锌盐为选择Zn(CH₃COO)₂·2H₂O、Zn(NO₃)₂·6H₂O、ZnCl₂·H₂O、Zn(OH)₂中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于所述咪唑类物质种类为选择2-甲基咪唑、苯并咪唑、嘌呤的一种或多种。

5.根据权利要求1所述ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于所述碳纳米材料为碳纳米管、活性炭、氧化石墨烯、还原氧化石墨烯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂的制备方法，其特征在于所述可溶性铁盐水溶液、所述可溶性锌盐水溶液和所述咪唑类物质水溶液的体积比为1:0.9～1.2:1～1.2。

7.一种ZIF-L衍生含有氧空位的多维交联结构Fe-N-C催化剂，其通过根据权利要求1～6的制备方法制备。