1.一种钴铁合金、氮共掺杂炭氧气还原催化剂,其特征在于,所述催化剂的前驱体为核壳结构,其中,前驱体的核心为ZIF-8,前驱体的壳层为Fe,Co-ZIF,所述催化剂的壳层为铁钴合金。
2.根据权利要求1所述的钴铁合金、氮共掺杂炭氧气还原催化剂,其特征在于,所述催化剂前驱体为菱形十二面体,平均直径为1.1-1.2μm。
3.权利要求1-2中任一项所述的催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,制备前驱体核心;S2,将前驱体核心、硫酸亚铁与硝酸钴的金属混合盐、二甲基咪唑分别加入惰性气体饱和的有机溶剂中分散均匀,得到前驱体核心分散液、金属混合盐分散液以及二甲基咪唑溶液,然后,依次将金属混合盐分散液和二甲基咪唑溶液以0.5-1 mL s -1 的滴加速度逐滴加入到前驱体核心分散液中,进行反应,得到催化剂前驱体;金属混合盐与二甲基咪唑摩尔比为1:16,硫酸亚铁的浓度为0.5-2.25 mmol L -1 ,硝酸钴浓度为0.75-2.5 mmol L -1 ,二甲基咪唑的浓度为24-72 mmol L -1 ;以及S3,将催化剂前驱体在惰性气氛下进行煅烧,保温,待冷却至室温后得到钴铁合金、氮共掺杂炭氧还原催化剂;煅烧温度为900-1100 o C。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,煅烧过程中升温速率为1-10 o C min -1 ,保温时间为1-3 h。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,以5 o C min -1 的升温速率升温至950 o C,保温2 h。
6.根据权利要求4-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S2的反应条件为20-50 o C下保温12-24h,然后经抽滤、洗涤、烘干后,得到催化剂前驱体。
7.根据权利要求6中所述的制备方法,其特征在于,烘干温度为60-100 o C,烘干时间为6-10h。
8.根据权利要求4-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述前驱体核心为ZIF-8。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,ZIF-8的制备方法为将可溶性锌盐与二甲基咪唑分别溶于有机溶剂中,分散均匀,在搅拌条件下将两种溶液充分混合,然后在20-50 o C下保温12-24h,经抽滤、洗涤、烘干后,得到白色粉末ZIF-8;其中,可溶性锌盐与二甲基咪唑的摩尔比为1:2-1:16。
10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,可溶性锌盐与二甲基咪唑的摩尔比为1:2.35,干燥温度为60-80 o C,干燥时间为8-12 h。
11.根据权利要求4-5中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲醇、乙醇和丙二醇中的一种或几种。
12.根据权利要求11所述的制备方法,其特征在于,所述有机溶剂为甲醇,所述惰性气体为N 2 或Ar。
13.权利要求1-2任一项所述的催化剂或权利要求3-12中任一项所述的制备方法制备的催化剂在碱性燃料电池的阴极氧气还原反应中的应用。