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龙图腾网获悉安徽理工大学申请的专利碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂及其制备方法和应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116826082B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-29发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310783856.X，技术领域涉及：H01M4/90；该发明授权碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂及其制备方法和应用是由张雷;朱启亮设计研发完成，并于2023-06-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂及其制备方法和应用在说明书摘要公布了：本发明属于催化剂技术领域，特别是一种碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂及其制备方法和应用。其制备方法以均匀分散的Zn‑Co或Zn‑Ni基金属有机框架纳米立方块为原料，在其外面包裹Zn‑ZIF‑8的同时并进行S掺杂，然后通过外延生长再次引入Zn‑ZIF‑8外壳和Fe或Ni离子；最后经过高温碳化，实现了两种不同的金属纳米粒子Co‑Fe，Ni‑Fe和Co‑Ni分别镶嵌在NS共掺杂碳骨架中。该催化剂具有的空心结构可以增加活性面积，提高反应速率，NS共掺杂的碳骨架可以进一步增加催化剂的导电性，增强其长期运行的稳定性。本发明属于双功能催化剂，可以同时驱动氧还原和氧析出反应，满足可充电锌空电池的需要，因此，本工作为研制双功能基电催化剂提供了一种合理有效的方法。

本发明授权碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂及其制备方法和应用在权利要求书中公布了：1.一种碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂的制备方法，包括如下步骤： S1、Zn-A-ZIF纳米立方块的制备 将2-甲基咪唑溶于去离子水中，浓度为0.00649-0.0649gmL，搅拌均匀形成溶液1； 将六水合硝酸A、六水合硝酸锌和十六烷基三甲基溴化铵即CTAB溶于去离子水中，搅拌均匀形成溶液2，其中溶液2中六水合硝酸A的浓度为0.000291-0.00291gmL，六水合硝酸锌的浓度为0.003273-0.03273gmL，CTAB的浓度为0.00005-0.0005gmL； 在搅拌的状态下将溶液1、溶液2按照7:1的体积比混合，边混合边搅拌，在30-60℃的水浴条件下静置，离心收集沉淀物，用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，制得Zn-A-ZIF纳米立方块； S2、硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8纳米立方块的制备 将Zn-A-ZIF纳米立方块、聚乙烯吡咯烷酮PVP和2-甲基咪唑分散于甲醇中，得到溶液3，其中Zn-A-ZIF纳米立方块浓度为0.0001-0.001gmL，聚乙烯吡咯烷酮即PVP的浓度为0.0003-0.003gmL，2-甲基咪唑的浓度为0.005-0.05gmL； 将六水合硝酸锌溶解于甲醇中，浓度为0.0039-0.039gmL，得到溶液4； 将溶液3、溶液4按照10:1的体积比混合后静置，离心收集所得沉淀物，然后用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，制得的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8纳米立方块分散于甲醇中，分散浓度为0.00033-0.0033gmL，得到溶液5； 将九水合硫化钠溶解于去离子水中，浓度为0.0015-0.015gmL，得到溶液6；将溶液5、溶液6按照3:2的体积比混合后静置，离心收集所得沉淀物，然后用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，制得硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8纳米立方块； S3、硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8纳米立方块的制备 将硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8纳米立方块和2-甲基咪唑分散于甲醇中，得到溶液7，其中硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8纳米立方块浓度为0.00027-0.0027gmL，2-甲基咪唑的浓度为0.000943-0.00943gmL；将六水合硝酸锌溶解于甲醇中，浓度为0.0014-0.014gmL，得到溶液8； 将溶液7、溶液8按照3:4的体积比混合后静置，离心收集所得沉淀物，用去离子水和无水乙醇洗涤并干燥后分散于甲醇中，分散浓度为0.0005-0.005gmL，得到溶液9； 将乙酸B溶解于去离子水中，浓度为0.0005-0.005gmL，得到溶液10； 将溶液9、溶液10按照3:1的体积比混合后静置，离心收集所得沉淀物，然后用去离子水和无水乙醇洗涤后干燥，制得硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8纳米立方块； S4、碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂的制备 将硫掺杂的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8纳米立方块装入瓷舟，然后置于管式炉中，在氮气气氛下以1-10℃min的升温速率在500-700℃下煅烧1-2小时，再升温到920-1000℃煅烧1-5小时，随后在氮气气流下冷却至室温，即得到碳纳米笼负载铁系金属对位点催化剂； 其中，所述元素A、B不相同且均为Fe、Co、Ni中的一种。

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