技術(shù)特征：

1.一種位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑，其特征在于，包括雜原子雜化的載體以及金屬，所述金屬以單原子位點(diǎn)負(fù)載在載體上；

2.如權(quán)利要求1所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑，其特征在于，所述金屬包括銅、鈷、鋁、鐵、錳、銦、鎳、錫、銀、鈀、鉑、金中的至少一種；

3.如權(quán)利要求2所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑，其特征在于，所述金屬的位點(diǎn)密度為1~256個(gè)/25nm2；

4.一種如權(quán)利要求1~3任一所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

5.如權(quán)利要求4所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，將載體加入到水中之前還包括向水中加入有機(jī)溶劑，所述有機(jī)溶劑與水的體積比為(1~100):(1~3)。

6.如權(quán)利要求5所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，所述堿性物質(zhì)包括氨水溶液、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鈣、氫氧化鋇中的至少一種；

7.如權(quán)利要求4所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，所述熱解溫度為300~1200℃、時(shí)間為0.1~72h。

8.如權(quán)利要求4所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，所述含有聚合物單體與金屬鹽的混合溶液中金屬鹽的濃度為0.1~10mg/ml；

9.如權(quán)利要求7所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，所述熱解包括：將干燥的沉淀產(chǎn)物與碳氮化合物混合后于惰性氣氛環(huán)境下，先于0~40℃下保溫0.5~1h，然后以1~50℃/min升溫至300~1200℃并保溫0.1~72h。

10.如權(quán)利要求4所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，將含有聚合物單體與金屬鹽的混合溶液加入到混合液中，反應(yīng)的步驟中，反應(yīng)溫度為20~30℃、時(shí)間為20~30h。

11.如權(quán)利要求5~10任一所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

12.一種氣體擴(kuò)散電極，其特征在于，包括基底以及負(fù)載在所述基底上催化劑，所述催化劑為權(quán)利要求1~3任一所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑或權(quán)利要求4~11任一所述的制備方法制備得到的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑。

13.一種如權(quán)利要求1~3任一所述的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑或權(quán)利要求4~11任一所述的制備方法制備得到的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑或權(quán)利要求12所述的氣體擴(kuò)散電極在co2電催化還原反應(yīng)中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑及其制備方法和應(yīng)用，通過堿性濕法方法，利用酚胺類聚合物的在堿性條件下自聚合特點(diǎn)，通過引入高熱穩(wěn)定性的載體，改變聚合物自聚形式，進(jìn)而改變金屬離子與聚合物表面單體配位密度，從而制備得到位點(diǎn)密度可調(diào)且穩(wěn)定的位點(diǎn)密度可調(diào)的金屬基單原子催化劑。在熱解過程，引入的載體由于具有高熱穩(wěn)定性，有助于為金屬單原子位點(diǎn)提供更穩(wěn)定的配位環(huán)境，從而使所獲得的金屬單原子催化劑具有更高的位點(diǎn)密度和穩(wěn)定性；在達(dá)到相似催化效果的同時(shí)，減少金屬的使用量；高的活性金屬位點(diǎn)密度提高了電子的轉(zhuǎn)移速率和電極表面CO<subgt;2</subgt;的吸附量，有利于提高催化活性和產(chǎn)物產(chǎn)率。

技術(shù)研發(fā)人員：張小龍,黎琳波,陳皓輝,成會(huì)明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19