[發明專利]一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201710172258.3
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN106898787B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 張鐵銳;王青;尚露;佟振合;吳驪珠
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: H01M4/90
• 分類號: H01M4/90;H01M12/08;B01J27/24;B82Y30/00
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 張文祎

1.一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料，其特征在于，所述復合材料以鈷氮共摻雜的碳材料為載體；所述鈷氮共摻雜的碳材料的表面原位負載鎳鐵水滑石納米顆粒。

2.根據權利要求1所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料，其特征在于，所述鈷氮共摻雜的碳材料中Co、N和C的摩爾比為0.5～5:1～10:90；所述鎳鐵水滑石納米顆粒的尺寸為3～200nm，所述鎳鐵水滑石納米顆粒與鈷氮共摻雜的碳材料質量比為0.5～2:1。

3.如權利要求1、2任一所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將鈷氮共摻雜的碳材料于有機溶劑中超聲分散后，加入含有Ni(NO₃)₂·6H₂O，Fe(NO₃)₃·9H₂O和尿素的混合溶液，攪拌反應后洗滌、離心后干燥得到鈷氮共摻雜的碳材料載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料。

4.根據權利要求3所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料的制備方法，其特征在于，所述鈷氮共摻雜的碳材料采用二氧化硅保護沸石咪唑酯骨架結構材料前驅體的方法制備得到，所述有機溶劑為二甲基吡咯烷酮，所述鈷氮共摻雜的碳材料的添加量為每毫升有機溶劑加入0.625～2.5mg的鈷氮共摻雜的碳材料，所述超聲分散的時間為0.5～1h。

5.根據權利要求3所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中Ni(NO₃)₂·6H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O和尿素的摩爾比為1.25～1.3：0.42：150，所述混合溶液與有機溶劑的體積比為2.5～3：1。

6.根據權利要求3所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料的制備方法，其特征在于，所述反應溫度為95～100℃，所述反應時間為6～8h。

7.根據權利要求3所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料的制備方法，其特征在于，所述洗滌采用的溶劑為乙醇和水，所述干燥溫度為50～60℃；所述干燥時間為6～12h。

8.如權利要求1、2任一所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料作為電催化氧氣氧化還原反應的催化劑的應用。

9.如權利要求1、2任一所述的一種鈷氮共摻雜碳載體負載的納米鎳鐵水滑石復合材料作為鋅空氣電池負極材料的應用。