[發明專利]一種CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料的制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011039404.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112142119B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 胡勇;顏磊;徐竹瑩;沈峻嶺
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: C01G51/00
• 分類號: C01G51/00;C01G3/12;C01B32/15;B82Y40/00;B82Y30/00;H01M4/90;H01M4/96;H01M12/06
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 張換君

1.一種CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制備CdS納米球：以硝酸鎘、硫脲、聚乙烯吡咯烷酮為反應原料，乙二醇為溶劑，制備CdS納米球；

(2)制備CdS-PAN納米纖維：將聚丙烯腈和步驟(1)得到的CdS納米球分散于5mL的N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，攪拌形成均勻溶液，將所述均勻溶液裝入注射器中，使用20～22號針頭，11～17kV高電壓，噴射速度為0.05mm·min^-1，噴射距離為15cm，進行靜電紡絲，制備CdS-PAN納米纖維，聚丙烯腈和CdS納米球的質量比為1：200；

(3)制備CuCo-ZIFs@CdS-PAN納米纖維：將2-甲基咪唑和硝酸鹽分別溶解于去離子水中，超聲均勻后混合，磁力攪拌，加入步驟(2)得到的CdS-PAN納米纖維，完全浸沒后陳化1～4h，得到包裹了CuCo-ZIFs的CdS-PAN納米纖維，取出，去離子水沖洗數次，80℃真空烘箱干燥，得到CuCo-ZIFs@CdS-PAN納米纖維，2-甲基咪唑和硝酸鹽的質量比為2：1，CdS-PAN納米纖維的加入量為100mg；

(4)制備CoS/CuS-N-C納米纖維：煅燒CuCo-ZIFs@CdS-PAN納米纖維得到CoS/CuS-N-C納米纖維，即為CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料，煅燒溫度為700～900℃，煅燒1～3h，升溫速率為2℃/min。

2.根據權利要求1所述的一種CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)制備CdS納米球的制備方法具體包括以下步驟：取硝酸鎘、硫脲、聚乙烯吡咯烷酮加入到乙二醇中混合，并超聲處理直至均勻，得到混合溶液，將上述混合溶液轉移至反應釜中，經120～160℃，反應2～6h，待自然冷卻至室溫后打開反應釜，用去離子水和無水乙醇洗滌離心，真空烘箱干燥。

3.根據權利要求2所述的一種CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中硝酸鎘、硫脲、聚乙烯吡咯烷酮的質量比為4：1：1.44。

4.一種根據權利要求1～3任一項所述的CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料的制備方法制備的CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料。

5.一種權利要求4所述的CoS/CuS復合氮摻雜碳納米材料在作為柔性鋅空電池空氣電極催化劑中的應用。