[发明专利]一种氮掺杂碳纳米纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳纳米纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：

（1）材料前驱体制备：

将镍盐或钴盐或镍盐与钴盐的混合盐、葡萄糖、三聚氰胺和双氰胺加入到去离子水中，在室温下充分搅拌，形成均匀分散液；随后，将该分散液在80^OC水浴中真空加热，除去水份，将得到的固体于40^OC下真空干燥，得到的固体为材料前驱体；

所述的镍盐或钴盐或混合盐、葡萄糖、三聚氰胺、双氰胺的质量比为：镍盐或钴盐或混合盐：葡萄糖：三聚氰胺：双氰胺 = 1～ 15：1～ 30：5 ～ 100：10 ～ 150；

所述混合盐中，镍盐与钴盐的质量比为（1 ~ 100）：（0.1 ~ 50）；

（2）材料前驱体高温碳化制备：

将上述材料前驱体在氮气气氛下，以4 ^oC min^-1的升温速度加热到550^OC，并保持该温度一定时间；随后以2 ^oC min^-1的升温速度继续升温到820^OC，并保持该温度一定时间；最后在氮气氛下自然冷却到室温，得到黑色固体颗粒，收集，待处理；

（3）氮掺杂碳纳米纤维制备：

将上述黑色固体颗粒置于2 mol L^-1的H₂SO₄中，于室温下缓慢搅拌，过滤，用纯水洗至中性，最后用无水乙醇洗，将得到的固体于40⁰C下真空干燥，得到氮掺杂碳纳米纤维。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维的制备方法，其特征是，所述镍盐为醋酸镍（Ni(CH₃COO)₂×4H₂O）、硝酸镍(Ni(NO₃)₂×6H₂O)或氯化镍(NiCl₂×6H₂O)。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维的制备方法，其特征是，所述钴盐为醋酸钴（Co(CH₃COO)₂×4H₂O）、硝酸钴(Co(NO₃)₂×6H₂O)或氯化钴(CoCl₂×6H₂O)。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳纳米纤维的制备方法，其特征是，所述混合盐中，镍盐与钴盐的质量比为（1 ~ 100）：（0.1 ~ 50）。

5.一种根据权利要求1所述的制备方法制备的氮掺杂碳纳米纤维。

6.根据权利要求1所述的制备方法制备的氮掺杂碳纳米纤维在电极方面的应用。