[发明专利]一种负载Ni纳米粒子的碳管复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种负载Ni纳米粒子的碳管复合材料，其特征在于，所述的碳管复合材料以蒲棒为生物质材料，经煅烧后形成碳管，Ni纳米粒子负载在碳管的外壁，碳管复合材料中碳管与Ni质量比为8~12:1；所述碳管复合材料的制备方法包括以下步骤：（1）蒲棒在惰性气氛下加热煅烧，将产物放入盐酸中搅拌后洗涤至中性，干燥获得碳管CT；

（2）在搅拌状态下将乙二胺逐滴添加到NiCl₂·6H₂O水溶液中产生紫色沉淀，将去离子水逐滴滴入沉淀至紫色沉淀物完全溶解，获得Ni络合物NiCS；

（3）将步骤（2）中得到Ni络合物分散到甲醇中得到混合溶液，步骤（1）中得到的碳管浸入到上述混合溶液中，搅拌一段时间后干燥得到Ni络合物/碳管，在惰性气氛中加热煅烧，得到负载Ni纳米粒子的碳管复合材料；步骤（3）中所述的Ni络合物与甲醇的用量关系为0.17 mmoL：40~60 mL；所述的Ni络合物/碳管中碳管与Ni质量比为8~12:1；所述干燥的温度为50~70℃；所述的加热煅烧为以2~5 ℃ min^-1的升温速率，从室温加热至700~900 ℃，煅烧3~5 h。

2.一种负载Ni纳米粒子的碳管复合材料的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

（1）蒲棒在惰性气氛下加热煅烧，将产物放入盐酸中搅拌后洗涤至中性，干燥获得碳管CT；

（2）在搅拌状态下将乙二胺逐滴添加到NiCl₂·6H₂O水溶液中产生紫色沉淀，将去离子水逐滴滴入沉淀至紫色沉淀物完全溶解，获得Ni络合物NiCS；

（3）将步骤（2）中得到Ni络合物分散到甲醇中得到混合溶液，步骤（1）中得到的碳管浸入到上述混合溶液中，搅拌一段时间后干燥得到Ni络合物/碳管，在惰性气氛中加热煅烧，得到负载Ni纳米粒子的碳管复合材料；步骤（3）中所述的Ni络合物与甲醇的用量关系为0.17 mmoL：40~60 mL；所述的Ni络合物/碳管中碳管与Ni质量比为8~12:1；所述干燥的温度为50~70℃；所述的加热煅烧为以2~5 ℃ min^-1的升温速率，从室温加热至700~900 ℃，煅烧3~5 h。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的加热煅烧为以4~6℃ min^-1的升温速率，从室温加热至700~900℃，煅烧3~5 h。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述NiCl₂·6H₂O水溶液的浓度为10 moL /L，乙二胺与NiCl₂·6H₂O水溶液的用量关系为N与镍的摩尔比4~6:1。

5.权利要求1所述的负载Ni纳米粒子的碳管复合材料在电催化HER领域中的应用。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述的应用为在电催化通用环境中的析氢反应。