[发明专利]一种硫化钴镍/氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备和应用

摘要

本发明涉及一种硫化钴镍/氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备和应用，所述复合材料以三维网状的氮掺杂碳纳米纤维为基底，硫化钴镍纳米颗粒负载在氮掺杂碳纳米纤维表面；制备：首先通过酸性溶液氧化法制备聚吡咯/细菌纤维素复合材料，然后将其在管式炉中高温碳化制得氮掺杂碳纳米纤维，再通过水热法在氮掺杂碳纳米纤维表面原位生长硫化钴镍纳米颗粒，即得。作为超级电容器电极材料的应用；本发明制备的复合材料中，硫化钴镍纳米颗粒均匀地负载于氮掺杂碳纳米纤维表面，有效抑制了硫化钴镍纳米颗粒的团聚，并充分利用了细菌纤维素独特的三维网络结构，具有电容量高、制备过程环保、成本低廉等特点。

主权项

1.一种硫化钴镍/氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，包括：(1)将细菌纤维素膜剪切，然后分散于去离子水中，然后逐滴加入氢氧化钠至溶液显中性，取出细菌纤维素后，冷却，冷冻干燥；(2)将冷冻干燥后的细菌纤维素分散于盐酸中，同时加入吡咯，浸泡，得到细菌纤维素分散液，然后将三氯化铁酸性溶液逐滴加入到细菌纤维素分散液中，0‑5℃条件下搅拌反应8‑12h，分离，洗涤，冷冻干燥，碳化得到氮掺杂碳纳米纤维材料；其中细菌纤维素分散液中细菌纤维素、盐酸、吡咯的比例为300‑500mg：200‑400mL:0.5‑1g；三氯化铁与吡咯的摩尔浓度比为1:1；(3)将硝酸钴、硝酸镍、硫脲和六亚甲基四胺溶于去离子水中，得到混合溶液，然后与氮掺杂碳纳米纤维材料进行水热反应，洗涤，干燥，即得硫化钴镍/氮掺杂碳纳米纤维复合材料；其中混合溶液中硝酸钴、硝酸镍、硫脲和六亚甲基四胺的摩尔比为2:1:10:10；复合材料以三维网状的氮掺杂碳纳米纤维为基底，硫化钴镍纳米颗粒负载在氮掺杂碳纳米纤维表面，负载量按质量百分比为：45.0‑55.0％。