[发明专利]一种析氧/析氢二维一氧化钴@二硒化钴@氮掺杂碳纳米管/石墨烯双功能复合催化剂

权利要求书

1.一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂，其特征在于：由一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒及氮掺杂碳纳米管共同负载在二维石墨烯片上构成；

所述析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的质量百分比组成为：

一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒45％–65％；

氮掺杂碳纳米管5％–15％；

石墨烯片20％–40％；

一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒的摩尔比为(4–13):(3–11)；

所述析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂中氮的质量百分比含量为2％–8％；

部分一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒被包封在氮掺杂碳纳米管内。

2.根据权利要求1所述的析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂，其特征在于：

所述析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的质量百分比组成为：

一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒50％–60％；

氮掺杂碳纳米管8％–12％；

石墨烯片28％–38％；

一氧化钴纳米颗粒和二硒化钴纳米颗粒的摩尔比为(6–10):(5–9)；

所述析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂中氮的质量百分比含量为3％–6％。

3.权利要求1～2任一项所述一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)将钴盐、含氮有机小分子化合物和氧化石墨烯通过液相混合、蒸发溶剂和烘干，得到混合粉末；

2)所述混合粉末置于保护气氛中，在500–600℃温度下进行第一段焙烧处理，再升温至700–900℃进行第二段焙烧得到前驱体；

3)将前驱体和硒粉置于保护气氛中，在400–600℃温度下进行部分硒化处理，即得。

4.根据权利要求3所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：

所述含氮有机小分子化合物包括尿素、三聚氰胺、三聚氰氯、氰胺、双氰胺中至少一种；

所述钴盐为水溶性钴盐。

5.根据权利要求3或4所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：钴盐、含氮有机小分子化合物和氧化石墨烯的质量比为(2–4):(12–16):(1–2)。

6.根据权利要求3所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：

第一段焙烧处理时间为0.5–4h；

第二段焙烧处理时间为0.5–4h。

7.根据权利要求3所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：前驱体和硒粉的质量比为(3–6):(40–60)。

8.根据权利要求3所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的制备方法，其特征在于：所述部分硒化处理的时间为0.5–4h。

9.权利要求1～2任一项所述的一种析氧/析氢二维CoO@CoSe₂@N-CNTs/rGO双功能复合催化剂的应用，其特征在于：作为电解水析氧或析氢催化剂应用。