[发明专利]MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备Co/Zn基金属MOFs材料；

S2、将上述Co/Zn基金属MOFs材料与硫代乙酰胺水热处理，得到S掺杂的MOFs材料；

S3、将上述S掺杂的MOFs材料中引入Pt前驱体；

S4、将步骤S3得到的混合物经过冷冻干燥、高温碳化、酸洗、二次碳化处理，得到MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂。

2.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，所述Co/Zn基金属MOFs材料通过以下方式获得：将六水合硝酸锌、六水合硝酸钴加入到含有2-甲基咪唑的甲醇溶液中，后经过离心、洗涤、干燥制备而成。

3.如权利要求2所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于在步骤S1中，Co/Zn基金属MOFs材料的制备过程中，六水合硝酸锌、六水合硝酸钴、2-甲基咪唑的摩尔质量比为2-4:8-10:35-40。

4.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，Co/Zn基金属MOFs材料与硫代乙酰胺的质量比为6-9:1；水热温度为100-140℃，水热处理时间为50-80min。

5.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，S掺杂的MOFs材料中通过双溶剂扩散引入Pt前驱体：将步骤S2所得的S掺杂的MOFs材料置于正己烷溶液中，将含Pt离子的前驱体分散在甲醇水溶液中，利用相似相溶原理使Pt离子扩散到S掺杂的MOFs材料内部。

6.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述冷冻干燥过程为将引入了Pt前驱体后的S掺杂的MOFs材料置于容器中，喷洒去离子水溶液置于冷冻干燥机中，预冷30min后冷冻干燥12h。

7.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述高温碳化过程为氢/氩气氛围下以3-6℃/min的升温速率由室温升温至850-950℃后停留1.5-3.5h，然后再自然降温至室温。

8.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述酸洗过程为将高温碳化后的材料置于0.3-0.6mol/L的HClO₄溶液中超声分散后，加热搅拌5-7h后进行离心、洗涤、干燥。

9.如权利要求1所述一种MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂的制备方法，其特征在于，在步骤S4中，所述二次碳化过程为将酸洗干燥后的材料置于氢/氩气氛围中250-350℃1.5-3.5小时，自然冷却至室温。

10.如权利要求1～9任一项所述制备方法制得的MOFs衍生Pt/Co-S/NC电催化剂在低温质子交换膜燃料电池中的应用。