[发明专利]碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构及制备方法

权利要求书

1.一种制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)将2g聚苯胺粉末分散入500毫升去离子水中，并超声震荡30分钟至其完全均匀分散；

(2)25毫摩尔六水合硝酸锌加入上述分散液中并搅拌均匀，形成备用溶液A；

(3)12.5毫摩尔六氰钴酸钾和12.5毫摩尔六氰铁酸钾溶解于500毫升去离子水中，形成备用溶液B；

(4)上述备用溶液A和B以1:1体积比在剧烈搅拌情况下混合，并搅拌反应8小时；

(5)上述制备的反应溶液进行喷雾干燥，得到黑色前驱体：即聚苯胺和锌钴铁-普鲁士蓝类似物的混合物；

(6)将300毫克前驱体聚苯胺和锌钴铁-普鲁士蓝类似物置于石英舟中，管式炉中热处理得到终产物碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构；

得到的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的形貌为米棒结构，纳米棒头部的一端为碳层包覆的钴铁合金纳米颗粒，纳米棒尾部为原位形成的氮掺杂碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(5)所述喷雾干燥处理流体速度为500毫升每小时。

3.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(5)所述喷雾干燥处理进、出口温度分别为180和110摄氏度。

4.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(6)中所述管式炉热处理温度为800摄氏度。

5.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(6)中管式炉的升温速率是5摄氏度每分钟。

6.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(6)中所述管式炉热处理时间为2h。

7.根据权利要求1所述的制备碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的方法，其特征在于：步骤(6)中所述管式炉热处理气氛条件为体积比2:8的氢、氩混合气。

8.权利要求1至7任意一种方法得到的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构。

9.根据权利要求8所述的碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构，其特征在于：碳层包覆钴铁合金纳米核壳结构的形貌为米棒结构，纳米棒头部的一端为碳层包覆的钴铁合金纳米颗粒，纳米棒尾部为原位形成的氮掺杂碳纳米管。