[发明专利]氮硫共掺杂碳纳米管的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种氮硫共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤（1）：将经酸化的埃洛石与噻吩同时溶于有机溶剂中，进行磁力搅拌20-40 min，然后向体系中加入氧化剂，0~5 ℃下继续进行磁力搅拌6~12 h，过滤，用洗涤剂洗涤，干燥即制得埃洛石/聚噻吩复合材料；噻吩与埃洛石的质量比为0.5~2:1；

步骤（2）：将步骤（1）所得复合材料与去离子水混合，进行超声分散20-40 min，向超声分散后的混合体系中加入吡咯单体，进行磁力搅拌30-60 min，将混合液转移至冰浴中逐滴加入氧化剂溶液，在冰浴中反应30-60 min，所得产物洗涤干燥即得埃洛石/导电聚合物复合材料；

步骤（3）：将步骤（2）所制备得到的复合材料置于管式炉中，通入氮气，升温至500~600℃进行高温热处理，反应后降至室温，所得产物进行后处理，经洗涤干燥得到氮硫共掺杂碳纳米管。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中埃洛石与有机溶剂的质量比为0.05~0.15:1。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中所述氧化剂为无水三氯化铁，氧化剂与噻吩的质量比为3~5:1。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中复合材料与去离子水质量比为0.05~0.1:1，吡咯与复合材料质量比为0.25~1:1。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中氧化剂溶液为三氯化铁溶液，摩尔浓度为0.1~0.5 mol/L。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中升温速度为5 ℃/min，热处理保温时间为2-4 h。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中后处理为用氢氟酸浸泡1~2 h。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥温度为40~60℃。

9.一种如权利要求1-8任一项所述方法制备的氮硫共掺杂碳纳米管的应用，其特征在于：所述氮硫共掺杂碳纳米管用于燃料电池催化阴极氧还原反应。