一种单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法

摘要

本发明涉及了一种单分散钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒的制备方法，以ZnO纳米球模板和Zn源，加入钴离子以形成双金属杂化类沸石咪唑酯骨架化合物壳，即ZnO@Zn/Co‑ZIF前驱体；接着将ZnO@Zn/Co‑ZIF前驱体进行高温碳化，直接得到比表面积为400‑600m²g^‑1的钴氮共掺杂中空碳纳米颗粒。本发明合成方法简单，不需用酸洗除去核层模板，可实现环境友好的制备工艺。

主权项

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碳纳米颗粒比表面积为400‑600m²g^‑1。