[发明专利]一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

S1：制备氧化石墨烯水溶液；

S2：将ZIF-67粉末和硫代乙酰胺分散于所述氧化石墨烯水溶液中，搅拌混合均匀，获得第一混合溶液；

S3：将吡咯加入所述第一混合溶液中，搅拌混合均匀，获得第二混合溶液；

S4：将所述第二混合溶液转移至聚四氟乙烯内衬的反应釜中加热，待自然冷却后依次进行冻干处理，Ar气氛下热处理，获得样品Co9S8@CNTs@Gr；

所述氧化石墨烯水溶液的用量为10-60ml，浓度为20-80％；

所述ZIF-67粉末的用量为10-2000mg，所述硫代乙酰胺的用量为5-2000mg，所述ZIF-67粉末和硫代乙酰胺的质量配比为1:1-8:1；

步骤S4中所述第二混合溶液在聚四氟乙烯内衬的反应釜中的加热温度为100-200℃，加热时长为2-10h；

步骤S4中Ar气氛下热处理的处理温度为700-1200℃，处理时长为2-10h；

以ZIF-67为前驱体，吡咯为氮源，通过水热法一步制备出钴和氮共掺杂的石墨烯，再进一步地通过热解，在钴的催化作用下，原位生长出碳纳米管。

2.如权利要求1所述的一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中进行搅拌的搅拌时长为10min。

3.如权利要求1所述的一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述吡咯的用量为2-8ml。

4.如权利要求1所述的一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中进行搅拌的搅拌时长为5min。

5.如权利要求1所述的一种Co9S8@碳纳米管@石墨烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述反应釜包括：

釜体(11)，所述釜体(11)呈立式设置，所述釜体(11)内壁连接有聚四氟乙烯；

蒸汽夹套(12)，所述蒸汽夹套(12)连接于所述釜体(11)表面；

釜盖(13)，所述釜盖(13)安装于所述釜体(11)顶端；

视窗(14)，所述视窗(14)开设于所述釜体(11)上；

均匀受热机构(15)，所述均匀受热机构(15)安装于所述釜盖(13)底端；

其中，所述均匀受热机构(15)包括：

转动电机(16)，所述转动电机(16)安装于所述釜盖(13)上，所述转动电机(16)输出端伸出所述釜盖(13)底端；

转动架(17)，所述转动架(17)位于所述釜体(11)内，所述转动架(17)安装于所述转动电机(16)输出端；

横移辊(18)，所述横移辊(18)的轴端安装于所述转动架(17)上；

横移滑槽(19)，所述横移滑槽(19)呈螺旋状开设于所述横移辊(18)上；

花键轴(10)，所述花键轴(10)安装于所述转动架(17)上，所述花键轴(10)位于所述横移辊(18)下方，所述花键轴(10)与所述横移辊(18)平行设置；

横移滑块(21)，所述横移滑块(21)滑动连接于所述横移滑槽(19)内；

横移座(22)，所述横移座(22)通过花键套套设于所述花键轴(10)上，所述横移滑块(21)与所述横移座(22)固定连接；

动力室，所述动力室设于所述横移座(22)内，所述花键轴(10)穿设所述动力室设置；

转动杆(23)，所述转动杆(23)竖直安装于所述横移座(22)远离横移滑块(21)端；

第一链轮(24)，所述第一链轮(24)设于所述动力室内，所述第一链轮(24)安装于所述花键套上；

传动室(25)，所述传动室(25)设于所述转动杆(23)内，所述传动室(25)与所述动力室连通设置；

第二链轮(26)，所述第二链轮(26)通过安装轴连接于所述传动室(25)内；

传动链，所述传动链套设于所述第一链轮(24)和第二链轮(26)上；

不完全齿轮(27)，所述不完全齿轮(27)设于所述传动室(25)内，所述不完全齿轮(27)与所述第二链轮(26)同轴安装于所述安装轴上；

偏移杆(28)，所述偏移杆(28)通过连接轴铰接于所述转动杆(23)远离横移座(22)端，所述连接轴伸入所述传动室(25)内；

直齿轮(29)，所述直齿轮(29)设于所述传动室(25)内，所述直齿轮(29)安装于所述连接轴上，所述直齿轮(29)与所述不完全齿轮(27)啮合；

传动齿环(20)，所述传动齿环(20)固定连接于所述釜盖(13)底端，所述转动架(17)套设于所述传动齿环(20)内；

转动齿轮(31)，两个所述转动齿轮(31)以所述转动电机(16)输出端为中心对称安装于所述横移辊(18)的轴端，所述转动齿轮(31)与所述传动齿环(20)啮合；

带轮(32)，传动带套设于两个所述带轮(32)上，其中一个所述带轮(32)安装于所述花键轴(10)上，其中另一个所述带轮(32)安装于所述横移辊(18)的轴端。