[发明专利]一种制备掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法

权利要求书

1.一种制备掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1）利用对靶磁控溅射方法，在多种常用衬底上沉积2-10nm的FeNi（Fe50%Ni50%，质量分数）薄膜；

2）利用PECVD方法，在预定温度、时间、压强条件下，于氮气、氧气中对催化剂薄膜进行刻蚀；

3）在催化剂存在的条件下，通入碳源气体、氮气、氧气，控制反应温度、时间和压强，进行化学气相沉积；

4）反应结束后，通保护气体冷却至室温。

2.如权利要求1所述的一种制备掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤1）中所述的铁镍催化剂薄膜选磁控溅射方式制备，溅射气体选Ar，气体压强为0.5-2Pa。

3.如权利要求1所述的一种制备掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤1）中的电流选为0.1-0.4A，沉积时间选为20s、50s、80s。

4.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤2）中的反应温度在800℃以下。

5.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤2）中的氮气：氧气=8:2，单位为标准状态毫升/分（sccm），气体总压强为100-500Pa。

6.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤2）中的物理气相沉积时间选为10-60min。

7.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤3）中所述碳源气体选甲烷，且碳源气体：氮气：氧气=80：8：2，单位为标准状态毫升/分（sccm），气体的总压强选500-1300Pa之间。

8.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤3）的化学气相沉积过程选等离子体化学气相沉积，沉积温度为700-800℃，沉积时间为5-40min，射频功率为100-200W。

9.如权利要求1所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤4）中保护气体选氮气。

10.如权利要求4或7所述的一种掺氮定向竹节状碳纳米管/石墨烯复合金属氧化物的方法，其特征在于，步骤2）中的反应温度优选700℃，步骤3）中气体的总压强优选1300Pa。