[发明专利]负载镁单原子的碳基材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种负载镁单原子的碳基材料的制备方法，其特征在于，包括：

使包含碳源及络合剂、镁源、模板剂的混合反应体系进行反应，制得碳基材料前驱体；

对所述碳基材料前驱体进行煅烧、水洗处理，制得负载镁单原子的碳基材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括：

将碳源及络合剂溶解于水中，15～30℃下搅拌1～2h，得到碳源及络合剂溶液；

将镁源与碳源及络合剂溶液混合，并超声分散1～2h，得到均匀的混合溶液；

将模板剂水溶液加入到所述混合溶液中超声分散1～2h，再对所获反应产物进行冷冻干燥处理，制得所述碳基材料前驱体。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述碳源及络合剂包括单宁酸、蔗糖中的任意一种或两种的组合；和/或，所述镁源包括氯化镁、乙酸镁中的任意一种或两种的组合；和/或，所述模板剂包括氯化钠、氯化钾中的任意一种或两种的组合。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述水与碳源及络合剂的摩尔比为400～500∶1；

和/或，所述碳源及络合剂溶液中的水与镁源的摩尔比为1200～1400∶1；

和/或，所述模板剂水溶液中的水与模板剂的摩尔比为4.5～7∶1。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述煅烧的温度为650～750℃，煅烧的时间为1～3h；

和/或，所述制备方法还包括：将煅烧所获产物于水中浸泡5～10h，进行所述水洗处理。

6.由权利要求1-5中任一项所述的制备方法制得的负载镁单原子的碳基材料。

7.根据权利要求6所述的负载镁单原子的碳基材料，其特征在于：所述负载镁单原子的碳基材料中的镁原子以单原子状态均匀分散于碳基材料中；

和/或，所述负载镁单原子的碳基材料中的镁原子与氧原子以共价键方式连接，具有Mg-O-C结构。

8.根据权利要求7所述的负载镁单原子的碳基材料，其特征在于：所述负载镁单原子的碳基材料中镁原子的含量为0.8～1.2wt％。

9.权利要求6-8中任一项所述的负载镁单原子的碳基材料作为催化剂在制备过氧化氢的反应中的应用。

10.一种电催化氧还原生成过氧化氢的催化剂，其特征在于，包括权利要求6-8中任一项所述的负载镁单原子的碳基材料。