[发明专利]一种负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料，其特征在于，所述泡沫镍复合材料包含泡沫镍基体、负载在所述泡沫镍上的氧化亚钴和氮掺杂碳材料；

所述泡沫镍复合材料的制备方法包括如下步骤：

(1)清洗：清洗泡沫镍的表面；

(2)自组装：将步骤(1)中清洗过的泡沫镍浸入到聚乙烯亚胺溶液中，进行自组装，取出用水冲洗干净后浸入醋酸钴溶液中，进行自组装，取出用水冲洗干净后浸入联喹啉溶液中，进行自组装，结束后取出用水冲洗干净，得到三层结构材料；

(3)重复自组装：重复进行步骤(2)的操作0～5次，得到前驱体；

(4)煅烧：将步骤(3)中得到的前驱体于70℃下真空干燥8～12h，再在氩气的保护下于300～500℃下煅烧退火2h，所述煅烧时的升温速度为1～5℃/min，即可得负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料。

2.权利要求1所述一种负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)清洗：清洗泡沫镍的表面；

(2)自组装：将步骤(1)中清洗过的泡沫镍浸入到聚乙烯亚胺溶液中，进行自组装，取出用水冲洗干净后浸入醋酸钴溶液中，进行自组装，取出用水冲洗干净后浸入联喹啉溶液中，进行自组装，结束后取出用水冲洗干净，得到三层结构材料；

(3)重复自组装：重复进行步骤(2)的操作0～5次，得到前驱体；

(4)煅烧：将步骤(3)中得到的前驱体于70℃下真空干燥8～12h，再在氩气的保护下于300～500℃下煅烧退火2h，所述煅烧时的升温速度为1～5℃/min，即可得负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料。

3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(1)中所述清洗泡沫镍的具体操作如下：先用丙酮超声清洗5～15min，然后用去离子水洗净，再在0.1～1M的盐酸溶液中浸泡5～20min，最后用去离子水洗净。

4.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述自组装在室温下进行，所述自组装时间为0.25～1h。

5.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚乙烯亚胺溶液的pH值为2.80～5.0，质量体积浓度为0.1～10mg/mL；所述醋酸钴溶液的摩尔浓度为0.01～0.1M；所述联喹啉溶液的摩尔浓度为5～10mM。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述聚乙烯亚胺溶液的pH值为3.51，质量体积浓度为5.0mg/mL；所述醋酸钴溶液的摩尔浓度为0.05M；所述联喹啉溶液的摩尔浓度为7.5m M。

7.根据权利要求4所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述自组装的时间为1h。

8.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(2)中所述水为去离子水。

9.根据权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(4)的具体操作为：将所述前驱体于70℃下真空干燥10h，再在氩气的保护下于450℃下煅烧退火2h，所述煅烧时的升温速度为2℃/min，即可得负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料。

10.权利要求1所述一种负载氧化亚钴/氮掺杂碳的泡沫镍复合材料作为析氧电极材料的应用。