[发明专利]过渡金属氮化物/二维氮掺杂碳复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将含氮聚合物或有机胺作为插层剂嵌入过渡金属硫化物层间，得到含氮聚合物或有机胺插层过渡金属硫化物前驱体；

(2)将步骤(1)得到的前驱体加热碳化，使插层的含氮聚合物或有机胺原位碳化为二维氮掺杂碳，得到氮掺杂碳插层过渡金属硫化物复合材料；

(3)将步骤(2)得到的氮掺杂碳插层过渡金属硫化物复合材料在含氨气氛下继续加热氮化，使过渡金属硫化物脱硫氮化生成过渡金属氮化物纳米粒子，并嵌在二维氮掺杂碳上，即得到过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料。

2.如权利要求1所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述碳化的条件为：以1-30℃/min的升温速度加热至400-600℃，并保温2-6h；所述氮化的条件为：以1-30℃/min的升温速度加热至600-900℃，并保温3-7h。

3.如权利要求1或2所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属硫化物为硫化钼、硫化钨或硫化铌。

4.如权利要求1或2所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述含氮聚合物为聚二烯丙基二甲基氯化铵或聚乙烯吡咯烷酮；所述有机胺为辛胺、十二胺、十六胺、苯胺、甲基苯胺、联苯二胺、二苯甲胺、甲酰苯胺、二苯甲胺或对氨基苯甲酰胺。

5.如权利要求1所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，所述含氨气氛为氨气与氩气的混合气，或者含氨气氛为氨气与氮气的混合气。

6.如权利要求1所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)具体为：将过渡金属盐与硫脲混合，或者过渡金属盐与硫代乙酰胺混合，或者过渡金属盐与L-半胱氨酸混合，再加入含氮聚合物或有机胺，然后进行水热反应，使层状过渡金属硫化物在含氮聚合物或有机胺两侧成核生长，得到含氮聚合物或有机胺插层的过渡金属硫化物前驱体。

7.如权利要求1-6任一所述方法制备得到的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料。

8.如权利要求7所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料用于超级电容器电极材料的应用。

9.一种超级电容器，其特征在于，包括权利要求7所述的过渡金属氮化物纳米粒子和二维氮掺杂碳复合纳米材料。