[发明专利]一种ORR非贵金属单原子催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将金属盐分散在碱式碳酸锌的悬浊液中，搅拌使其分散均匀；

S2、对悬浊液进行离心处理，除去上清液；

S3、将离心产物、三聚氰胺和葡萄糖加入去离子水中进行混合，并继续搅拌；

S4、再次离心除去上清液，收集产物，置于烘箱中干燥，得到催化剂前驱体；

S5、将催化剂前驱体置于管式炉中，在氮气气氛下煅烧；

S6、将煅烧后的产物研磨，然用酸洗、抽滤并烘干；

S7、对步骤S6中产物进行第二次煅烧，收集产物，烘干即得目标催化剂。

2.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述非贵金属盐为铁、钴、镍、铜、锰或铬的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、乙酰丙酮盐或磷酸盐。

3.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S3中所述搅拌时间均为6h～18h。

4.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述三聚氰胺、葡萄糖和碱式碳酸锌的质量用量比例为1:2:2，所述搅拌速度为300rpm～800rpm。

5.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，所述金属盐中的金属离子的含量与碱式碳酸锌中的Zn离子的摩尔比为1:30。

6.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述煅烧的升温速率为2℃/min～15℃/min，煅烧温度为900℃～1100℃，煅烧时间为2h～3h。

7.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S6中所述酸洗采用0.5mol/L～2mol/L的HCl，所述酸洗的温度为50℃～80℃，酸洗时间为6h～18h。

8.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S4和步骤S6中所述干燥时间为6h～18h。

9.根据权利要求1所述的ORR非贵金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，步骤S7中所述煅烧的升温速率为2℃/min～15℃/min，煅烧温度为900℃～1100℃，煅烧时间为10min～60min，煅烧的气氛为NH₃。

10.一种ORR非贵金属单原子催化剂，其特征在于，由权利要求1～9中任一项所述的制备方法制备得到。