[发明专利]一种基于金属有机骨架的掺氮碳材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种基于金属有机骨架的掺氮碳材料及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：将Co(NO₃)₂·6H₂O和5‐羧基苯并三氮唑按比例在有机溶剂中溶解，混合均匀，在473K下，保持12小时，得到晶体，干燥得前驱体；将前驱体在惰性气氛中经高温热解并且用尿素作为氮源掺氮然后再次高温获得掺氮碳材料的催化剂；本发明制备的非贵金属催化剂在碱性电解质中具有高的氧还原催化活性和稳定性、优异的碱耐受性，且所用原料成本低廉，制备方法简便、易于操作。

主权项

1.一种基于金属有机骨架的掺氮碳材料，其特征在于，制备方法包括如下步骤：1）将Co(NO₃)₂•6H₂O， 5‑羧基苯并三氮唑，溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺和水，加入容器中，于常温下搅拌45分钟；2）将容器密封后放入烘箱中，于473 K下，保持12小时；3）以4℃/min的速率降到室温，静置至少1天后，得到晶体；4）将晶体用N,N‑二甲基甲酰胺洗涤，过滤，干燥，得到前驱体；5）以5℃/min的升温速率升温至800℃，在惰性气氛中，于800℃，对前驱体进行热解处理3‑4h，冷却至室温，获得碳骨架；6）将所得碳骨架浸泡在氮源的甲醇溶液中，室温搅拌12‑14h，洗涤，干燥；7）将干燥后的产物以5℃/min的升温速率升温至900℃后，再热解处理3‑4h，得基于金属有机骨架的掺氮碳材料。