硒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硒空位的硒化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料及其制备方法与应用，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纳米纤维材料；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，通过进一步的硒化和退火处理的得到富含硒空位的硒化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料。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，氮掺杂多孔碳材料支撑起该复合材料的纳米结构，硒空位掺杂的硒化钴镍均匀的生长在中空氮掺杂碳纳米纤维材料的外部，避免了硒化钴镍团聚的问题，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 Selenide Nickel Nitrogen Doped Carbon Nanofibers Composites and Their Preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
硒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硒化物-碳材料
，具体涉及一种富含硒空位的硒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
氢能是一种丰富、可再生的清洁燃料。目前，在各种技术中，电化学析氢反应(HER)被认为是最有前景的制氢方法之一，使得高效电催化剂的开发成为一个研究热点。为了提高电催化反应的能量转换效率，必须使用具有低过电位的催化剂来加速HER过程。然而，目前高效的HER电催化剂通常含有价格高昂的贵金属(例如Pt、Re、Ir、Ru等)，而由价格低廉的前过渡金属构成的电催化剂通常面临过电势高和分散性差等问题。因此，开发一种催化活性高、价格低廉、可循环使用的HER电催化剂具有重要意义。其中，过渡金属氧化物、磷化物、氮化物、碳化物、硫属元素化物已逐渐成为铂基贵金属催化剂的替代品。与此同时，通过改变催化剂本身原子结构可以进一步增强其的电催化性能，例如引入缺陷，离子掺杂等等。其中，引入缺陷的策略引起了相当大的关注，因为它们在提升催化性质方面提供了尤为突出的贡献。空位缺陷能够改变材料本征态的电荷分布，进而达到增加活性位点和提升材料导电性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富含硒空位的硒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硒化处理和退火处理得到富含硒空位的硒化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种富含硒空位的硒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硒化处理和退火处理得到富含硒空位的硒化钴镍氮掺杂碳纳米纤维复合材料。2.如权利要求1所述富含硒空位的硒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所述富含硒空位的硒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1～3:1～3:1～5。4.如权利要求2所述富含硒空位的硒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，...

【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