[发明专利]具有高比表面和晶化孔壁的介孔Co3O4/C复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备具有高比表面和晶化孔壁的介孔Co₃O₄/C复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

将包含钴源和碳源的乙醇前驱液与具有三维立方孔道结构的介孔二氧化硅模板混合搅拌直至溶剂挥干，以通过一步纳米灌注法使所述前驱液完全灌注至所述模板的介孔孔道中从而制得前驱体/模板复合物；

将所述前驱体/模板复合物进行热处理以制得Co₃O₄/C/模板复合物；以及

用强酸或强碱去除所述Co₃O₄/C/模板复合物中的模板以制得所述介孔Co₃O₄/C复合材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钴源是易溶于乙醇的钴盐；所述碳源是易溶于乙醇并能够自身还原为C的化合物。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述钴源是乙酸钴、氯化钴和/或硝酸钴，所述碳源是糠醇和/或蔗糖。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述乙醇前驱液中，所述钴源和所述碳源的摩尔比为1:50～1:60；所述钴源的浓度为5～6g/L。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述钴源与所述模板的质量比为1:10～1:20。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述热处理是在500～1000℃于氮气气氛中反应2～8小时。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述前驱体/模板复合物在进行所述热处理之前于60～80℃烘干处理2～8小时以使所述溶剂完全挥发。

8.据权利要求1～7中任一项所述的方法，其特征在于，所述前驱体/模板复合物在进行所述热处理之前于水浴锅中60～80℃搅拌处理2～8小时以使所述溶剂挥发形成胶状体。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述强碱为1～3M NaOH水溶液。

10.一种由权利要求1～9中任一项所述的方法制备的具有高比表面和晶化孔壁的介孔Co₃O₄/C复合材料，其特征在于，所述复合材料的比表面积为500～1200 m²/g，孔径为3～5 nm，孔容为0.7～1.2cm³/g；且具有晶化孔壁。