[发明专利]一种氮掺杂碳纳米管/四氧化三钴复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种适用于超级电容器的氮掺杂碳纳米管/四氧化三钴复合材料，它通过将聚吡咯纳米管在保护气氛下煅烧制备氮掺杂碳纳米管，将其加入多巴胺溶液进行聚合反应得改性氮掺杂碳纳米管，然后浸渍于ZIF-67的前驱体溶液中进行室温反应制备氮掺杂碳纳米管/ZIF-67复合材料，最终在保护气氛下进行焙烧得到；

所述聚合改性温度为室温，时间为18～24h；所述室温反应时间为12～36h；

所述ZIF-67的前驱体溶液为含硝酸钴和2-甲基咪唑的甲醇溶液。

2.一种权利要求1所述氮掺杂碳纳米管/四氧化三钴复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将聚吡咯纳米管保护气氛下煅烧制备氮掺杂碳纳米管；

2)将氮掺杂碳纳米管浸渍于多巴胺溶液中，调节所得混合液的pH值至8.0～9.0，对氮掺杂碳纳米管进行聚合改性，得改性氮掺杂碳纳米管；

3)将所得改性氮掺杂碳纳米管浸渍于ZIF-67的前驱体溶液中进行室温反应，得氮掺杂碳纳米管/ZIF-67复合材料；

4)将氮掺杂碳纳米管/ZIF-67复合材料在保护气氛下进行焙烧，得氮掺杂碳纳米管/四氧化三钴复合材料。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述煅烧温度为700～900℃，时间为2～4h。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述多巴胺溶液中多巴胺的浓度为3～5mg/mL。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述聚合改性温度为室温，时间为18～24h。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述室温反应时间为12～36h。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述ZIF-67的前驱体溶液为含有硝酸钴和2-甲基咪唑的甲醇溶液；向其中加入改性氮掺杂碳纳米管后，所得反应体系中各组分按重量份数计包括：改性氮掺杂碳纳米管3～6份，硝酸钴5～10份，2-甲基咪唑20～40份，甲醇400～800份。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述焙烧温度为700～900℃，焙烧时间为2～4h。