1.一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述的双功能催化剂是由纳米碳材料、卟啉有机骨架材料和金属氧化物或氢氧化物构成的复合材料;所述卟啉有机骨架通过分子间相互作用复合在纳米碳材料表面,所述金属氧化物或氢氧化物分散在卟啉有机骨架表面;所述纳米碳材料与卟啉有机骨架的质量比为10:1-1:10;金属氧化物或氢氧化物与卟啉有机骨架的质量比为1:1-1:100;所述的卟啉有机骨架材料为卟啉及卟啉衍生物通过共价键连接成的二维层状聚合物,卟啉及卟啉衍生物的内环杂原子为N、O和S中的一种或两种,卟啉及卟啉衍生物的内环配位原子为Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或几种;所述的纳米碳材料为石墨、石墨烯、碳纳米管、碳纤维和炭黑中的一种或几种;所述金属氧化物或氢氧化物中的阳离子为Mg、Al、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或几种;所述制备方法包括如下步骤:1)将纳米碳材料、五元杂环、多醛和配位剂充分分散在有机溶剂中,再加入酸和氧化剂,搅拌至混合均匀,其中纳米碳材料与五元杂环的质量的比为1:1-10:1,五元杂环和多醛的物质的量的比为1:0.1-1:10;五元杂环与配位剂的物质的量的比为1:0.5-1:20;2)将上述步骤1)中的混合物在温度为40-220℃的条件下反应,反应时间为30分钟到72小时;反应结束后自然冷却到室温,将反应后的产物过滤、洗涤、烘干得到中间产物;3)将得到的中间产物、金属盐和碱加入去离子水中,充分搅拌至金属盐和碱完全溶解;所述中间产物和金属盐的质量比为1:1-1:100;金属盐和碱的物质的量的比为1:1-1:50;4)将上述步骤3)中的混合物在温度为40-110℃的条件下反应,反应时间为6-72小时;反应结束后自然冷却到室温,将反应后的产物过滤、洗涤、烘干,即得到所述的一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂。
2.如权利要求1所述的一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述五元杂环为吡咯、呋喃和噻吩中的一种或两种;所述多醛为3个碳或3个碳以上,且具有两个以上醛基官能团;所述配位剂为Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn的盐酸盐、硝酸盐、醋酸盐和硫酸盐中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述酸为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、盐酸、硫酸、对甲基苯磺酸、三氟甲酸和三氟乙酸中的一种或几种;所述氧化剂为空气、氧气、硝基苯、二硝基苯、三硝基苯、硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的一种或几种;所述有机溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、甲苯、乙苯、二甲苯、三甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、二氧六环、四氢呋喃、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属盐为Mg、Al、Mn、Fe、Co、Ni、Cu和Zn的盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种或几种;所述碱为尿素、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种氧析出和氧还原反应双功能催化剂的制备方法,其特征在于,步骤2)中的洗涤所使用的洗涤液为乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或几种;烘干温度为60-120℃;步骤4)中的洗涤所使用的洗涤液为去离子水和乙醇;烘干温度为60-120℃。