[发明专利]碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法及其应用

权利要求书

1.一种碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、配制摩尔浓度为1～6mM的Cu(NO₃)₂溶液，加入乙醇胺，搅拌0.5～36h，得到带正电荷的氢氧化铜纳米线水溶液待用，其中，所述乙醇胺与Cu(NO₃)₂的摩尔比为1:0.625～3.75；

步骤2、将0.15wt％带负电荷的羧基化碳纳米管溶液加入带正电荷的氢氧化铜纳米线水溶液中搅拌均匀，真空抽滤得CNT@CHN复合薄膜，其中所述羧基化碳纳米管溶液与氢氧化铜纳米线水溶液的体积比为1:5～45；

步骤3、配制摩尔浓度为10mM的1,3,5-苯三甲酸-乙醇-水混合溶液,加入摩尔浓度为10～20mM甲酸钠溶液，将CNT@CHN复合薄膜浸泡0.5～6h，得到CNT@HKUST-1复合薄膜；其中所述甲酸钠与1,3,5-苯三甲酸的摩尔比为1～2:1；所述乙醇-水的体积比为1:1；

步骤4、按固液比为5～40mg:5～40mL的比例，将硫代乙酰胺溶于无水乙醇中, 超声分散，将混合溶液转移至反应釜中，浸入CNT@HKUST-1复合薄膜，90～120℃恒温1～3h，自然冷却至室温，取出并用去离子水和乙醇交替洗涤、干燥，得到CNT@CuS复合薄膜电极。

2.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤1中所述加入乙醇胺，搅拌24h。

3.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤1中所述乙醇胺与Cu(NO₃)₂的摩尔比为1:1.25。

4.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤2中所述羧基化碳纳米管溶液与氢氧化铜纳米线水溶液的体积比为1:15。

5.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤3中将CNT@CHN复合薄膜浸泡1h，所述甲酸钠与1,3,5-苯三甲酸的摩尔比为1.5:1。

6.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤4中所述按固液比为20mg:20mL的比例；所述将混合溶液转移至反应釜中，浸入CNT@HKUST-1复合薄膜，120℃恒温2h。

7.根据权利要求1所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极制备方法，其特征在于：步骤4中所述CNT@HKUST-1复合薄膜的尺寸为1cm×2cm。

8.根据权利要求1-7任一所述方法制备得到的碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极。

9.一种如权利要求8所述碳纳米管穿插在CuS纳米颗粒中的复合薄膜电极的应用，其特征在于：将其作为超级电容器电极材料应用于两电极体系。