[发明专利]氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法与应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷和钴盐，按质量比溶于酸性水溶液中，加热搅拌均匀，得到混合溶液；

步骤2：将二聚氰胺按质量比加入到步骤1得到的混合溶液中，加热搅拌，直至蒸干，得到前驱体材料；

步骤3：将步骤2所得到的前驱体置于刚玉坩埚中，然后放入管式炉中，在惰性气体保护下，升温至350～450℃保温1～3h，然后以相同的升温速率升温至800～1000℃保温0.5～2h，冷却至室温；

步骤4：将步骤3所得到的样品用玛瑙研钵研磨，然后用去离子水离心洗涤至中性，干燥后得到氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷、钴盐和二聚氰胺的质量比为2：(0.1～0.25)：(5～25)。

3.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1的钴盐为乙酸钴；所述步骤1酸性水溶液所用到的酸为质量分数36～38％的浓盐酸。

4.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1的加热搅拌是指在50～70℃以400rpm速度搅拌12～15h；所述步骤2加热搅拌是指在50～70℃以400rpm速度搅拌。

5.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3的惰性气体为氮气或氩气，通入管式炉中气体流速在40～80mL·min^-1之间，管式炉升温过程中的升温速率为4～6℃·min^-1。

6.根据权利要求1所述的一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤4的干燥设备为恒温鼓风干燥箱，干燥温度为50℃～70℃。

7.如权利要求1～6任一项所述一种氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料的应用，其特征在于：所述氮掺杂碳纳米管包覆钴纳米颗粒复合材料作为催化剂用于氧还原和氧析出双功能催化。