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龙图腾网恭喜黑龙江大学申请的专利一种3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子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：CN114068960B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-09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：202111241342.9，技术领域涉及：H01M4/90；该发明授权一种3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂及其制备方法和应用是由王蕾;沈迪;宋玉宇;梁志坚设计研发完成，并于2021-10-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂及其制备方法和应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂及其制备方法和应用，属于燃料电池电催化剂制备技术领域。本发明通过双溶剂诱导技术合成了一种壳核结构的三维球型结构的金属骨架催化剂，该催化剂可在高温煅烧后保留中空多孔球形结构。具体的将金属有机骨架前驱体与外部官能团的球形模板溶液混合得到分为外壳和内核结构的3D球形金属有机骨架前体溶液，同时通过双溶剂诱导技术得到均匀分散的3D球形金属有机骨架，离心后热处理。利用该催化剂获得的电极材料具有较好的氧电催化能力，氧还原反应的起始电位接近1.0V。

本发明授权一种3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子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3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂的制备方法，其特征在于，以外部官能团化的球形模板为基底，金属有机框架前驱体和有机溶剂为原料，采用双溶剂诱导法获得均匀分散相，真空干燥后煅烧，获得3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂；该方法具体由以下步骤组成：1在功率为400W～2000W条件下将外部官能团化的球形模板超声分散在甲醇溶剂中，超声分散处理时间为30min～1h，加入金属有机框架前驱体搅拌获得混合液；步骤1中所述的金属有机框架前驱体包括金属盐和有机配体，所述的金属盐为硝酸锌，所述的有机配体为二甲基咪唑，所述的外部官能团化的球形模板与金属有机框架前驱体的质量比为1：1.2～28，所述的金属盐与有机配体的摩尔比为1：1～10，有机配体浓度为60mmolL～80mmolL；2向混合液中加入氨水，反应1h后，加入聚乙烯吡咯烷酮，继续反应1h后，洗涤离心组装并烘干；氨水加入体积为步骤1中甲醇体积的1～1.5倍；加入的聚乙烯吡咯烷酮分子量K值为12～30；步骤2中所述的离心组装处理操作为：首先在8000～9000radmin的转速下离心处理5～8min，然后在10000～11000radmin的转速下离心处理5～10min；3最后煅烧，获得3D多孔球形碳壳负载的过渡金属单原子催化剂；步骤3所述的煅烧过程为；在氮气气氛下，首先在200℃保温2h，然后升温至800℃煅烧2h；所述的外部官能团化的球形模板的制备方法如下：将球形模板、官能团供源A和引发剂加入到溶剂中，在50℃～80℃条件下反应10h，反应结束后冷却至室温，依次使用水和乙醇离心洗涤1次，在高转速条件下离心组装处理，然后真空状态下80℃烘干处理12h，获得外部官能团化的球形模板；其中所述的球形模板为聚苯乙烯、二氧化硅或二氧化钛，溶剂为甲醇或蒸馏水，官能团供源A为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸或碳酸氢铵中的一种或两种以上以任意比例混合，引发剂为过硫酸钾；或者所述的外部官能团化的球形模板的制备方法如下：将球形模板和官能团供源A加入到溶剂中，在50℃～80℃条件下反应10h，反应结束后冷却至室温，依次使用水和乙醇离心洗涤1次，高转速离心后，在真空状态下80℃烘干12h，获得外部官能团化的球形模板；其中所述的球形模板为聚苯乙烯、二氧化硅或二氧化钛，溶剂为甲醇或蒸馏水，官能团供源A为聚乙烯吡咯烷酮的偶联剂。

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