硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料及其制备方法，其制备方法包括：将通过静电纺丝得到的聚丙烯腈纳米纤维膜预氧化和高温碳化得到氮掺杂碳材料；此为载体，进行原位生长Ni‑Co前驱体纳米线；采用退火工艺得氧化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料，通过进一步的硫化和退火处理的得到富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料。本发明专利技术制备的复合材料具有结构形貌均一的特点，高导电性的氮掺杂碳纳米纤维作为基板，硫空位掺杂的硫化钴镍均匀的生长在中空氮掺杂碳材料的外部，避免了硫化钴镍团聚的问题，具有比表面积大、导电性好、物理化学性质稳定、电化学性能优越等优点。

Cobalt sulfide-nickel-nitrogen doped carbon nanofibers composites and their preparation methods and Applications

【技术实现步骤摘要】
硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备方法与应用
本专利技术属于金属硫化物-碳材料
，具体涉及一种富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备方法与应用。
技术介绍
随着煤炭、石油等不可再生资源的日益枯竭，能源短缺和环境污染等问题日趋严重，逐渐成为制约社会和经济可持续发展的瓶颈。人们开始努力寻找可再生的清洁能源。氢能源由于具有热值高、清洁、可再生等优点成为人们关注的焦点。基于上述在制备绿色能源和工业化产品等方面的重要应用，电解水析氢(HER)引起世界相关领域研究者的广泛关注。但是众所周知，Pt虽然是催化析氢性能最好的材料，但是其作为稀有的贵金属在地球上储量有限、价格昂贵。因此发展催化活性高、成本低廉、高稳定性、环境友好的非贵金属催化剂成为当前的研究热点。硫化钴镍作为过渡金属硫化物中重要的成员，显示了优异的电催化活性，同时具有成本低、资源丰富等特点，赋予其广泛应用于电催化领域的潜力。但是，纯硫化钴镍容易团聚、导电性能不佳、与电解液接触不充分，使得电子不能有效传输，大大限制了其电催化效果。为了尽可能克服上述弊端，将硫化钴镍与高导电材料进行复合、引入缺陷结构是几条行之有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将通过静电纺丝得到的聚丙烯腈纳米纤维膜预氧化和高温碳化得到氮掺杂碳纳米纤维膜；步骤2：以步骤1中得到的氮掺杂碳纳米纤维膜为载体，进行原位生长Ni‑Co前驱体纳米线，得到Ni‑Co前驱体氮掺杂碳纳米纤维膜，然后进行退火处理，得到氧化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料；步骤3：将步骤2中得到的氧化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料进行硫化处理和退火处理得到富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将通过静电纺丝得到的聚丙烯腈纳米纤维膜预氧化和高温碳化得到氮掺杂碳纳米纤维膜；步骤2：以步骤1中得到的氮掺杂碳纳米纤维膜为载体，进行原位生长Ni-Co前驱体纳米线，得到Ni-Co前驱体氮掺杂碳纳米纤维膜，然后进行退火处理，得到氧化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料；步骤3：将步骤2中得到的氧化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料进行硫化处理和退火处理得到富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料。2.如权利要求1所述富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2具体为：将六水合硝酸镍、六水合硝酸钴和尿素加入到去离子水中，搅拌形成均相溶液，然后将步骤1中得到的氮掺杂碳纳米纤维膜浸入上述溶液中，进行水热反应，冷却，洗涤，干燥，得到Ni-Co前驱体氮掺杂碳纳米纤维膜，将Ni-Co前驱体氮掺杂碳纳米纤维膜在非氧化气氛中进行退火处理，得到氧化钴镍氮掺杂碳纳米复合材料。3.如权利要求2所述富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征在于，所述六水合硝酸镍、六水合硝酸钴和尿素的摩尔比为1～4:1～4:1～6。4.如权利要求2所述富含硫空位的硫化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：缪月娥，尚楠，宗伟，赖飞立，刘天西，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31