[發明專利]豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co1.11Te2

在審

• 申請號: 202210059352.9
• 申請日: 2022-01-19
• 公開（公告）號: CN114388764A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 徐洋洋;李偉濤;李凈珊;張會;潘玉;馮燕來
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62
• 代理公司: 鄭州優盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 孫詩雨

1.一種豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料，其特征在于，所述復合材料具有如下結構：過渡金屬碲化物ZnTe/Co_1.11Te₂分段填充在多孔氮摻雜碳納米管的管腔內，形成豆莢狀核殼結構；所述復合材料長2-20μm，直徑為50-300 nm，碳層包裹厚度為5-20 nm。

2.根據權利要求1所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1）：制備碲納米管Te NT；

步驟（2）：制備前驅體Zn, Co-ZIF@Te NT；

步驟（3）：制備豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料ZnTe/Co_1.11Te₂@PNCNT。

3.根據權利要求2所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）碲納米管Te NT通過以下步驟制備：將二氧化碲與聚乙烯吡咯烷酮在乙二醇中以1:1-1:2的質量比混合，充分攪拌后升溫至150-200°C反應10-40min，接著加入氫氧化鈉，其與二氧化碲的質量比為1:1-1:2，維持反應20-120 min，對所得產物進行離心分離干燥處理，獲得碲納米管。

4.根據權利要求2所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（2）的前驅體Zn, Co-ZIF@Te NT通過以下步驟制備：將摩爾比為4:1的過渡金屬鋅鹽和鈷鹽超聲分散在有機溶劑中得到分散液A，將碲納米管和2-甲基咪唑分別超聲分散在有機溶劑中得到分散液B和C，上述三種溶液混合后得到混合液，室溫攪拌反應3-12 h，使用有機溶劑離心分離后，置于烘箱中干燥，得到前驅體Zn, Co-ZIF@TeNT。

5.根據權利要求4所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，所述過渡金屬鋅鹽為氯化鋅，硝酸鋅或乙酸鋅中的一種或幾種，所述過渡金屬鈷鹽為氯化鈷，硝酸鈷或乙酸鈷中的一種或幾種；所述過渡金屬鋅鹽和鈷鹽的總摩爾量為1-10 mmol，所述有機溶劑為甲醇、乙醇或者二者的混合溶液，有機溶劑體積為20-500 ml；所述過渡金屬鋅鹽和鈷鹽的總摩爾量與2-甲基咪唑的摩爾量比值為1:2-1:32，所述碲納米管在混合液中的濃度為0.5-5 mg/ml。

6.根據權利要求2所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料ZnTe/Co_1.11Te₂@PNCNT通過以下步驟制備：將前驅體Zn, Co-ZIF@Te NT在還原氣氛下500-1000°C高溫退火1-5 h，升溫速率為1-10 °C min^-1，自然冷卻后得到ZnTe/Co_1.11Te₂@PNCNT。

7.根據權利要求6所述的豆莢狀多孔氮摻雜碳納米管包裹ZnTe/Co_1.11Te₂復合材料的制備方法，其特征在于，所述還原氣氛為H₂/Ar或H₂/N₂，其中H₂的體積百分比為2-10%。