[发明专利]一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料及其原位包覆制备方法

权利要求书

1.一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料的原位包覆制备方法，其步骤如下：

(1)称取5～6g的六水合硝酸钴溶解于150～250mL甲醇中搅拌10～20min形成浅红色均一溶液标记为溶液A；

(2)称取6～7g的2-甲基咪唑溶解于250～350mL甲醇中搅拌10～20min形成均匀的溶液标记为溶液B；

(3)将溶液A缓缓加入到澄清的溶液B中，搅拌15～30min形成均匀的紫色溶液，在室温下静置孵化20～30h，离心后用无水乙醇多次洗涤离心产物，得到金属有机框架材料ZIF-67，50～70℃下干燥；

(4)将步骤(3)中得到的干燥产物分散到无水乙醇中，浓度为0.5～2.0mg/mL；称取盐酸多巴胺单体溶解于其中，浓度为0.5～2.0mg/mL；搅拌20～40min后在60～80℃油浴下回流反应20～40min，冷却至室温后离心并用无水乙醇洗涤离心产物得到前驱体，50～70℃干燥20～30h；

(5)将步骤(4)得到的前驱体置于管式炉中通气3～5h排干净空气，然后在氩气保护下、850～950℃下焙烧3～5h；从而得到钴氮共掺的空心石墨化碳材料，为空心菱形十二面体结构。

2.如权利要求1所述的一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料的原位包覆制备方法，其特征在于：步骤(3)中六水合硝酸钴与2-甲基咪唑的摩尔比为1：4。

3.如权利要求1所述的一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料的原位包覆制备方法，其特征在于：步骤(4)中，步骤(3)干燥产物和盐酸多巴胺单体间质量比为1：0.9。

4.如权利要求1所述的一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料的原位包覆制备方法，其特征在于：步骤(4)中，升温速率为1.5～3.0℃/min。

5.一种钴氮共掺的空心石墨化碳材料，其特征在于：是由权利要求1～4任何一项所述的方法制备得到。