[发明专利]一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂、制备方法及应用

权利要求书

1.一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂，其特征在于：它为核壳结构，以碳纳米管为核，无定形碳层为壳。

2.一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配置浓度为20～50mM的Tris缓冲溶液，按物质的量之比为4:1～1:1，将氧化碳纳米管和盐酸多巴胺加入到缓冲溶液中，超声处理30～50分钟，在温度为20～60℃的条件下反应6～12小时，得到聚多巴胺包覆的碳纳米管材料；

（2）将步骤（1）制备的碳纳米材料分散在浓度为0.1～1M的醋酸钴溶液中，在温度为20～60℃的条件下反应6～12小时后，产物用去离子水清洗，干燥，得到钴/聚多巴胺/碳纳米管粉末；

（3）将得到的钴/聚多巴胺/碳纳米管粉末置于真空管式炉中，在NH₃/N₂百分比为10～100%的氛围、压力为100～400 Pa、温度为800～1000℃的条件下碳化处理1～2小时，得到一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂。

3.根据权利要求2所述的一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，按物质的量之比，碳纳米管与盐酸多巴胺为2:1；加入碳纳米管和多巴胺的缓冲溶液，用氢氧化钾调节pH为8.5。

4.根据权利要求2所述的一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，醋酸钴溶液的浓度为0.2 M。

5.根据权利要求2所述钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，压力为100 Pa、温度为900℃，处理时间为1小时。

6.一种钴和氮共掺杂碳纳米管催化剂用于锌空电池。