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ZIF(zeolitic imidazolate framework)材料,是由无机金属离子与有机咪哇酷配体通过配位作用形成的一种类沸石型咪唑酯类框架结构。ZIF-L具有合成成本低、产率高、氮自掺杂以及结构中碳、氮含量高等优点,常作为前驱体制备钴、氮共掺杂的碳催化剂(Co-N-C),被广泛的应用于电化学催化领域。在本论文中,我们成功地制备了二维的叶子状ZIF-L衍生出的Co-N-C型催化剂,通过对前驱体结构的设计,测试了碳材料的催化性能,初步探究了催化活性位点,催化机理的研究为进一步提高材料的催化性能提供了基础。1)与单金属体系相比,双金属或三金属合金具有良好的催化活性,而具有单金属体系所没有的独特的催化活性。我们利用超声诱导自组装的方式将Cu(OH)2纳米线制备成二维叶状Cu(OH)2纳米材料,通过叶状Cu(OH)2与ZIF-L-Co的形貌拟合,将Cu(OH)2高效封装在ZIF-L-Co结构中。利用纳米复合材料高温碳化的特性,制备了一种包裹CuCo合金纳米粒子的氮掺杂碳质纳米材料(CuCo@NC)。这种合金型碳材料在碱性电解质溶液中,表现出高效的双功能电催化ORR与OER活性与稳定性,且该催化剂构建的可充电式锌空气电池,也呈现出优异的电催化性能(能量密度为303.7 mW cm-2,在20 mAcm2下比容量达到751.4 mAh gH),以及良好的可再充稳定性。2)高温环境下,二维ZIF-L-Co衍生的碳材料存在氮含量低的问题,为了解决这一问题,我们通过外延生长的方式合成叶状ZIF-L(Zn)@ZIF-L(Co)核壳式复合材料,将两种不同的晶体材料在分子水平上结合成一种核壳材料,由于ZIF-L-Zn与ZIF-L-Co体系除了金属节点不同外,具有相同的拓扑结构,热解得到的碳材料具有氮含量高的特点。然后采用高温煅烧法,制备了包裹Zn、Co双金属纳米粒子的氮掺杂碳质纳米材料(ZnCo@NC),是一种高效的ORR电催化剂,在碱性电解质溶液中,起峰电势在981 mV处,半波电位值达到887 mV,该催化剂经过长时间恒电压电解,电流保持稳定,表明该催化剂的良好稳定性。