[发明专利]燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co9

权利要求书

1.燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S00、将硫脲和钴盐加入去离子水中搅拌得到溶液A；

S10、在所述溶液A中加入乙二胺和甲醛溶液继续搅拌得到溶液B；

S20、在所述溶液B中加入多巴胺水溶液继续搅拌得到溶液C；

S30、在所述溶液C中加入正硅酸乙酯，继续搅拌，依次离心，清洗，干燥，得到聚多巴胺包覆的Co²⁺螯合的硫脲-乙二胺-甲醛树脂；

S40、将所述Co²⁺螯合的硫脲-乙二胺-甲醛树脂置于石英管式炉中，通入氩氢混合气，升温至设定温度，保温反应后降温，得到氮、硫共掺杂多孔碳纳米片负载多种金属纳米颗粒复合材料；

S50、将所述氮、硫共掺杂多孔碳纳米片负载多种金属纳米颗粒复合材料浸泡在氟化氢铵水溶液中，依次离心，清洗，干燥，得到氮、硫共掺杂多孔碳纳米片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂。

2.根据权利要求1所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S00步骤中，所述硫脲和钴盐的质量比为(0.4～0.6g):(0.1～0.3g)，所述钴盐与去离子水的用量比为(0.1～0.3g):40mL。

3.根据权利要求1所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S10步骤中，所述甲醛溶液质量浓度为35％～40％，所述乙二胺和所述甲醛体积比为(0.3～0.6mL):(1.40～1.50mL)。

4.根据权利要求1所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S00步骤和S10步骤中，搅拌的转速均为800～1000rpm，搅拌的时间均为10～15min；S20步骤中，搅拌的转速为800～1000rpm，搅拌的时间为1～3h；S30步骤中，搅拌的转速为800～1000rpm，搅拌的时间为20～25h。

5.根据权利要求1所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S20步骤中，所述多巴胺水溶液浓度为40mg/mL，所述多巴胺水溶液与去离子水体积比为(3～6mL):40mL。

6.根据权利要求1所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S30步骤中，所述正硅酸乙酯与去离子水体积比为(0.15～0.25mL):40mL。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S30步骤和S50步骤中，清洗均是采用去离子水和无水乙醇清洗滤渣至滤液无色，干燥的温度均为45～55℃，干燥的时间均为24～36h。

8.根据权利要求1-6任意一项所述的燃料电池用氮、硫共掺杂多孔纳米碳片负载Co₉S₈纳米颗粒复合催化剂制备方法，其特征在于，S40步骤中，氩氢混合气的体积比为95％:5％；通入氩氢混合气的流速为300sccm；升温是在通入氩氢混合气30min后开始升温，升温速率为5～8℃/min；保温反应的时间为2～3h，降温速率为5～8℃/min。