[发明专利]一种钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂及其制备方法

权利要求书

1.一种钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂，其特征在于：所述钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子为钴氮硫掺杂碳材料与钴纳米粒子的复合物，其中钴氮硫掺杂碳材料呈片层多孔结构，钴纳米粒子则担载在碳材料表面； 上述的钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂制备方法包括如下步骤：(1)将碳前驱体、氮前驱体以及钴盐溶于溶剂中，待溶解完全后，将溶剂蒸干，得到混合均匀的前驱体粉末；所述的碳前驱体与氮前驱体的质量比为1:30～1:100；所述的钴盐与氮前驱体的质量比为1:30～1:300；

(2)将上步所得前驱体粉末和硫前驱体置于流动的惰性气氛中，于500～650℃温度条件下进行第一次热处理，时间为0.5～3h，得到钴硫双原子掺杂的片层石墨相氮化碳纳米材料；其中硫前驱体位于流动的惰性气氛的上游；所述硫前驱体与氮前驱体的质量比为1:1～1:10；

(3)将钴硫双原子掺杂的片层石墨相氮化碳纳米材料置于流动的惰性气氛中，于700～1000℃温度下第二次热处理，时间为0.5～3h；即得。

2.如权利要求1所述的钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中碳前驱体为蔗糖、葡萄糖、果糖或琼脂中的一种；所述的氮前驱体为尿素、硫脲、氰胺、双氰胺或三聚氰胺中的一种；所述的钴盐为硝酸钴、醋酸钴或氯化钴中的一种。

3.如权利要求1所述的钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂，其特征在于：所述步骤(2)中，所述的硫前驱体为硫粉、硫脲、硫酸铵或硫化铵中的一种。

4.如权利要求1所述的钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂，其特征在于：所述步骤(2)和(3)中的惰性气氛为氮气或氩气气氛。

5.如权利要求1所述的钴氮硫共掺杂碳担载钴纳米粒子电催化剂，其特征在于：所述步骤(1)中，所述的溶剂为去离子水或去离子水与乙醇或甲醇的混合溶液。