[发明专利]一种钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维、其制备和应用

权利要求书

1.一种钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将氧化石墨烯溶液用湿法纺丝的方法注入到凝固浴中，使氧化石墨烯凝胶化析出，得到氧化石墨烯纤维；

(2)将步骤(1)得到的氧化石墨烯纤维进行还原处理，得到石墨烯纤维，然后置于二甲基咪唑和钴盐的混合溶液中，得到ZIF-67修饰石墨烯纤维；

(3)将步骤(2)得到的ZIF-67修饰石墨烯纤维置于管式炉中在惰性气氛下煅烧，在所述ZIF-67修饰石墨烯纤维前端放置三聚氰胺、尿素、ZIF-67或双氰胺，并使该三聚氰胺、尿素、ZIF-67或双氰胺发生氮化和碳化；利用碳纳米管的尖端生长机制，以ZIF-67修饰石墨烯纤维中分散的钴离子作为助催化剂，在石墨烯纤维表面生长钴氮共掺杂碳纳米管，即得到钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维。

2.如权利要求1所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述钴盐为六水合硝酸钴、氯化钴和草酸钴中的至少一种。

3.如权利要求1所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的氧化石墨烯纤维的长度为2-50cm。

4.如权利要求1所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述凝固浴为离子液体的水溶液。

5.如权利要求1所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述煅烧的温度为500-800℃，煅烧时间为1-3h，升温速度为1-10℃/min。

6.如权利要求1所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述煅烧完成后，还包括添加酸液以除去无定型碳和钴纳米颗粒的步骤。

7.如权利要求6所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维的制备方法，其特征在于，所述酸液为硝酸和/或硫酸，浓度为3-6mol/L。

8.如权利要求1-7任一所述方法制备得到的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维。

9.如权利要求8所述的钴氮共掺杂碳纳米管修饰石墨烯纤维用作纳米酶电化学生物传感器的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述纳米酶电化学生物传感器用于模拟过氧化物酶以消耗细胞内的活性氧。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，所述过氧化物酶为过氧化氢酶。