[發明專利]中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料及制備

在審

• 申請號: 201810895998.4
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN109092341A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 劉天西;賴飛立;朱曉波;繆月娥
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B01J27/24
• 分類號: B01J27/24;B01J35/10;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王婧

1.一種中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，包括中空氮摻雜碳材料，所述的中空氮摻雜碳材料外包覆有銅摻雜氧化鈷鎳。

2.如權利要求1所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的中空氮摻雜碳材料為中空多面體結構。

3.權利要求1或2所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，包括：在ZIF-67表面包覆一層聚苯胺，得到ZIF-67@聚苯胺復合材料，將得到的ZIF-67@聚苯胺復合材料通過酸刻蝕得到中空聚苯胺；再將中空聚苯胺進行高溫碳化處理得到中空氮摻雜碳材料；再經由化學共沉積，得到包覆銅摻雜的鎳鈷層狀雙金屬氫氧化物的中空氮摻雜碳材料；最后經過退火得到中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料。

4.如權利要求3所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的ZIF-67@聚苯胺復合材料的制備方法包括：將ZIF-67粉末分散在水中，超聲分散均勻，得到分散液，再將苯胺單體加入到上述分散液中，均勻分散，隨后，將過硫酸銨溶液加入到上述的分散液中，攪拌反應，將得到的沉淀物離心，洗滌，干燥，得到ZIF-67@聚苯胺復合材料。

5.如權利要求3所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的酸刻蝕包括：將ZIF167@聚苯胺復合材料的粉末浸入鹽酸溶液中，攪拌進行刻蝕反應，刻蝕掉內部的ZIF-67，得到中空聚苯胺。

6.如權利要求3所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的高溫碳化處理包括將中空聚苯胺置于管式爐中，在惰性氣體或氮氣氛圍下高溫處理，得到中空氮摻雜碳材料。

7.如權利要求3所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的化學共沉積的具體步驟包括：將六水合硝酸鎳、六水合硝酸鈷和六亞甲基四胺溶解于含有微量硝酸銅的乙醇/水混合溶劑中，超聲處理使其分散均勻，將中空氮摻雜碳材料加入到該乙醇/水混合溶液中，超聲分散，油浴加熱，攪拌進行化學共沉積反應，將反應得到的混合粉末進行離心收集，洗滌，干燥，得到包覆銅摻雜的鎳鈷層狀雙金屬氫氧化物(銅-鎳鈷LDH)的中空氮摻雜碳材料。

8.如權利要求3所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料，其特征在于，所述的退火包括將包覆銅摻雜的鎳鈷層狀雙金屬氫氧化物(銅-鎳鈷LDH)的中空氮摻雜碳材料粉末置于管式爐于惰性氣氛或氮氣中進行退火處理，得到中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料。

9.權利要求1或2所述的中空銅摻雜氧化鈷鎳包覆的氮摻雜碳納米復合材料在作為OER中催化劑的應用。