[发明专利]一种钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）取一定质量的氧化石墨粉末、含硫化合物、阴离子表面活性剂、含氮化合物A，溶于去离子水中，经超声分散溶解后，再通过水热反应后经抽滤干燥得到硫氮初掺杂石墨烯；

（2）将步骤（1）所得的硫氮初掺杂石墨烯与含氮化合物B混合，经管式炉煅烧后得到硫氮共掺杂石墨烯；

（3）取钴盐和锰盐混合配置钴锰盐混合物，再将其与步骤（2）所得的硫氮共掺杂石墨烯溶于去离子水中，混合搅拌均匀得到混合液；

（4）向步骤（3）所得的混合液中加入氨水，在水热反应釜中加热反应后，经抽滤干燥得到钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料；

步骤（1）中所述含硫化合物为含硫的还原剂，选自巯基乙酸、2-巯基乙醇中的一种或两种，阴离子表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠的一种或多种；

步骤（1）中所述含氮化合物A选自六次甲基四胺、尿素、三聚氰胺中的一种或多种；

所述步骤（1）中水热反应温度为60~100℃，反应时间5~72h。

2.根据权利要求1所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述氧化石墨粉末、含硫化合物、阴离子表面活性剂、含氮化合物A的质量比为1：（1~10）：（0.5~5）：（2~15）。

3.根据权利要求1所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中超声时间0.5~5h，干燥条件为：温度60-80℃，时间1-12 h。

4.根据权利要求1所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中含氮化合物B选自六次甲基四胺、尿素、三聚氰胺中的一种或多种，含氮化合物B与硫氮初掺杂石墨烯的质量比(1~20):1。

5.根据权利要求1或4所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）在管式炉中反应温度为150~750℃，反应时间为 0.5~10 h。

6.根据权利要求1所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）的混合液中硫氮共掺杂石墨烯浓度为1~100mg /ml，钴盐为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴、草酸钴中的一种，锰盐为硝酸锰、硫酸锰、氯化锰、草酸锰中的一种，所述钴盐和锰盐按质量比1:1混合。

7.根据权利要求6所述的钴锰合金氧化物-硫氮共掺杂石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中，硫氮共掺杂石墨烯、氨水和钴锰盐混合物的比例为（1~5）g：（10~18）g：（0.01~0.05）mol，水热反应釜中反应温度为150~250℃，反应时间为2~5 h。