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专利号: 2019105774425
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:所述方法具体包括如下步骤:(1)按配比将有机配体溶于蒸馏水中,搅拌均匀后形成A溶液,其中:所述有机配体为咪唑、甲基咪唑、2-甲基咪唑、苯并咪唑、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、苯并咪唑甲酸、吡啶和联吡啶中的任一种或多种;

(2)按配比将金属盐溶于蒸馏水中,搅拌均匀后形成B溶液,所述金属盐为锆盐、铜盐、铁盐、锌盐、镍盐、钴盐和钼盐中的任意两种或多种;

(3)缓慢将B溶液加入到A溶液中,在常温条件下反应2~24h,反应结束后,将产物离心、洗涤,获得菱形十二面体结构的金属有机框架前驱体;

(4)将所述金属有机框架前驱体置于高温炉中,并在惰性气体氛围条件下加热至350~

500℃恒温煅烧1~2h,然后继续升温至800~900℃恒温煅烧1~4h,自然冷却至室温,再将所得产物依次经酸洗、水洗处理后干燥,获得碳纳米笼状粉体。

2.根据权利要求1所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:步骤(1)所述有机配体与蒸馏水的配比为(3~6)质量份:(40~100)体积份;其中:所述质量份与体积份之间是以g:mL作为基准。

3.根据权利要求1所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:步骤(2)所述金属盐与蒸馏水的配比为(1~3)质量份:(40~100)体积份;其中:所述质量份与体积份之间是以g:mL作为基准。

4.根据权利要求1所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:步骤(2)所述金属盐为硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐、卤化物、磷酸盐、碳酸盐、草酸盐等中的任一种或多种的混合。

5.根据权利要求1所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:步骤(2)所述金属盐优选由钴盐和镍盐组成,所述钴盐与镍盐的摩尔比为1:1~6:1。

6.根据权利要求1所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法,其特征在于:步骤(4)所述酸洗处理时间为4~24h。

7.权利要求1~6任一项所述的以金属离子催化有机配体制备碳纳米笼的方法制备得到的碳纳米笼材料。

8.权利要求1~6任一项所述方法制备得到的碳纳米笼材料作为电极催化剂在锌空气电池中的应用。

9.一种空气电极,其特征在于:包括空气电极催化剂、用于空气电极的电解质、以及导电材料,其中:所述空气电极催化剂为权利要求1~6任一项所述方法制备得到的碳纳米笼材料。

10.一种锌空气电池,其特征在于所述电池包括权利要求9所述的空气电极。