1.一种单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,包括如下步骤:
1)ZnO纳米球的制备:
将0.1mol/L的醋酸锌水溶液与0.1mol/L三乙醇胺水溶液搅拌混匀后,水浴中超声反应;然后静置10h;离心、洗涤、干燥得到粒径范围为150-250nm的ZnO纳米球;
2)ZnO@Zn/Co-ZIF前驱体的制备:将钴盐和步骤1)中所得ZnO纳米球加入到DMF/水组成的混合溶液中,在室温下超声充分扩散;然后加入2-甲基咪唑混合均匀,混匀后将溶液转移至水热釜中,将水热釜置于50-
70℃烘箱中反应3-5h,反应结束后,经离心分离、洗涤、干燥,得到ZnO@Zn/Co-ZIF前驱体;
3)碳化步骤:
将步骤2)中所得ZnO@Zn/Co-ZIF前驱体置于管式炉中,在惰性气体的氛围中升温碳化,然后自然冷却至室温,得单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒,所述单分散钴氮共掺杂中空
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碳纳米颗粒比表面积为400-600mg 。
2.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤1)中醋酸锌水溶液与三乙醇胺水溶液体积比为1:5,水浴温度为20-50℃,超声反应时间为20-40min。
3.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤2)中2-甲基咪唑与ZnO纳米球的摩尔比为4-32:1。
4.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤2)中ZnO与钴盐的摩尔比为14-35:1。
5.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤2)中所述钴盐为硝酸钴、醋酸钴或氯化钴。
6.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤2)中DMF与水的体积比为1-3:1。
7.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤3)中惰性气体的流量为50-150mL/min,碳化温度为800-900℃,碳化时间为1-3h。
8.根据权利要求1所述的单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法,其特征在于:步骤3)中惰性气体为氮气或氩气。