[发明专利]一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）利用化学氧化法制备氧化石墨，通过超声波处理将氧化石墨分散在去离子水中获得氧化石墨烯分散液；

（2）向氧化石墨烯分散液中加入含氮物质，在室温下搅拌混合均匀，然后静置倒出上层氧化石墨烯悬浮液；

（3）将上述氧化石墨烯悬浮液倒入水热反应釜中，并向其中放入清洗干净的集流体基底，设置水热反应温度为120℃~150℃，反应时间8~10小时，反应结束后，用去离子水清洗样品，再干燥即在基底上得到功能化石墨烯；

（4）将等物质的量的钴盐和钼酸盐溶解在50 mL去离子水中；

（5）将步骤（4）得到的混合溶液搅拌1~2小时，使其混合均匀后，转移至水热反应釜中，并向其中放入生长有功能化石墨烯的集流体基底，设置水热反应温度为150℃~180℃，反应时间6~10小时，反应结束后，用去离子水清洗样品，再干燥；

（6）将步骤（5）得到的样品放入管式炉中，在340~360℃的温度下煅烧2~4小时，得到钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，氧化石墨烯分散液的浓度为0.1~5 mg/mL。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，含氮物质选自苯胺、吡咯、乙二胺、六亚甲基四胺或氨水中的任意一种，每升氧化石墨烯分散液中，含氮物质的加入量为0.004 ~ 0.5 mol。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，集流体基底为泡沫镍、碳纤维布或碳纸中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，钴盐为六水合硝酸钴、六水合氯化钴、六水合硫酸钴或乙酸钴中的任意一种，物质的量为1~5 mmol。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，钼酸盐是二水合钼酸钠或钼酸铵中的任意一种，物质的量为1~5 mmol。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）和步骤（5）中，干燥温度为75~85℃，干燥时间为6~8小时。

8.一种根据权利要求1~7之一所述的制备方法制得的钼酸钴/氮功能化石墨烯纳米复合材料，其特征在于，其包括集流体、氮功能化石墨烯和钼酸钴纳米片；氮功能化石墨烯直接生长在集流体上，钼酸钴纳米片材料生长在氮功能化石墨烯表面。