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龍圖騰網獲悉安徽理工大學申請的專利碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑及其制備方法和應用獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116826082B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-29發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310783856.X，技術領域涉及：H01M4/90；該發明授權碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑及其制備方法和應用是由張雷;朱啟亮設計研發完成，并于2023-06-29向國家知識產權局提交的專利申請。

本碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑及其制備方法和應用在說明書摘要公布了：本發明屬于催化劑技術領域，特別是一種碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑及其制備方法和應用。其制備方法以均勻分散的Zn?Co或Zn?Ni基金屬有機框架納米立方塊為原料，在其外面包裹Zn?ZIF?8的同時并進行S摻雜，然后通過外延生長再次引入Zn?ZIF?8外殼和Fe或Ni離子；最后經過高溫碳化，實現了兩種不同的金屬納米粒子Co?Fe，Ni?Fe和Co?Ni分別鑲嵌在NS共摻雜碳骨架中。該催化劑具有的空心結構可以增加活性面積，提高反應速率，NS共摻雜的碳骨架可以進一步增加催化劑的導電性，增強其長期運行的穩定性。本發明屬于雙功能催化劑，可以同時驅動氧還原和氧析出反應，滿足可充電鋅空電池的需要，因此，本工作為研制雙功能基電催化劑提供了一種合理有效的方法。

本發明授權碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑及其制備方法和應用在權利要求書中公布了：1.一種碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑的制備方法，包括如下步驟： S1、Zn-A-ZIF納米立方塊的制備 將2-甲基咪唑溶于去離子水中，濃度為0.00649-0.0649gmL，攪拌均勻形成溶液1； 將六水合硝酸A、六水合硝酸鋅和十六烷基三甲基溴化銨即CTAB溶于去離子水中，攪拌均勻形成溶液2，其中溶液2中六水合硝酸A的濃度為0.000291-0.00291gmL，六水合硝酸鋅的濃度為0.003273-0.03273gmL，CTAB的濃度為0.00005-0.0005gmL； 在攪拌的狀態下將溶液1、溶液2按照7:1的體積比混合，邊混合邊攪拌，在30-60℃的水浴條件下靜置，離心收集沉淀物，用去離子水和無水乙醇洗滌后干燥，制得Zn-A-ZIF納米立方塊； S2、硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8納米立方塊的制備 將Zn-A-ZIF納米立方塊、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納米立方塊濃度為0.0001-0.001gmL，聚乙烯吡咯烷酮即PVP的濃度為0.0003-0.003gmL，2-甲基咪唑的濃度為0.005-0.05gmL； 將六水合硝酸鋅溶解于甲醇中，濃度為0.0039-0.039gmL，得到溶液4； 將溶液3、溶液4按照10:1的體積比混合后靜置，離心收集所得沉淀物，然后用去離子水和無水乙醇洗滌后干燥，制得的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8納米立方塊分散于甲醇中，分散濃度為0.00033-0.0033gmL，得到溶液5； 將九水合硫化鈉溶解于去離子水中，濃度為0.0015-0.015gmL，得到溶液6；將溶液5、溶液6按照3:2的體積比混合后靜置，離心收集所得沉淀物，然后用去離子水和無水乙醇洗滌后干燥，制得硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8納米立方塊； S3、硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8納米立方塊的制備 將硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8納米立方塊和2-甲基咪唑分散于甲醇中，得到溶液7，其中硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8納米立方塊濃度為0.00027-0.0027gmL，2-甲基咪唑的濃度為0.000943-0.00943gmL；將六水合硝酸鋅溶解于甲醇中，濃度為0.0014-0.014gmL，得到溶液8； 將溶液7、溶液8按照3:4的體積比混合后靜置，離心收集所得沉淀物，用去離子水和無水乙醇洗滌并干燥后分散于甲醇中，分散濃度為0.0005-0.005gmL，得到溶液9； 將乙酸B溶解于去離子水中，濃度為0.0005-0.005gmL，得到溶液10； 將溶液9、溶液10按照3:1的體積比混合后靜置，離心收集所得沉淀物，然后用去離子水和無水乙醇洗滌后干燥，制得硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8納米立方塊； S4、碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑的制備 將硫摻雜的Zn-A-ZIF@Zn-ZIF-8@Zn-B-ZIF-8納米立方塊裝入瓷舟，然后置于管式爐中，在氮氣氣氛下以1-10℃min的升溫速率在500-700℃下煅燒1-2小時，再升溫到920-1000℃煅燒1-5小時，隨后在氮氣氣流下冷卻至室溫，即得到碳納米籠負載鐵系金屬對位點催化劑； 其中，所述元素A、B不相同且均為Fe、Co、Ni中的一種。

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