[发明专利]一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种二硫化钴/碳纤维复合材料，其特征在于：通过以下步骤制得：

步骤1，将碳材料进行氮化处理后得到氮化碳纤维；

步骤2，将钴离子盐、硫代硫酸钠、升华硫与超纯水混合，得到混合液；

步骤3，将所述氮化碳纤维与混合溶液混合，水热反应后，得到二硫化钴/碳纤维复合材料；

所述步骤1将碳材料进行氮化处理后得到氮化碳纤维的具体操作为：将碳材料依次在丙酮、乙醇、去离子水中进行清洗、干燥；在磁力搅拌条件下配置尿素溶液，转移至反应釜中进行第一次水热反应，进行氮化处理得到氮化碳纤维；

所述第一次水热反应的水热温度为120～160℃，反应时间为8～20h；

所述步骤3将所述氮化碳纤维与混合溶液混合，水热反应后，得到二硫化钴/碳纤维复合材料的具体操作为：将氮化碳纤维材料浸没在混合液中，浸渍后转移至反应釜中进行第二次水热反应，冷却至室温，取出后干燥，得到二硫化钴/碳纤维复合材料。

2.一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将碳材料进行氮化处理后得到氮化碳纤维；

步骤2，将钴离子盐、硫代硫酸钠、升华硫与超纯水混合，得到混合液；

步骤3，将所述氮化碳纤维与混合溶液混合，水热反应后，得到二硫化钴/碳纤维复合材料；

所述步骤1将碳材料进行氮化处理后得到氮化碳纤维的具体操作为：将碳材料依次在丙酮、乙醇、去离子水中进行清洗、干燥；在磁力搅拌条件下配置尿素溶液，转移至反应釜中进行第一次水热反应，进行氮化处理得到氮化碳纤维；

所述第一次水热反应的水热温度为120～160℃，反应时间为8～20h；

所述步骤3将所述氮化碳纤维与混合溶液混合，水热反应后，得到二硫化钴/碳纤维复合材料的具体操作为：将氮化碳纤维材料浸没在混合液中，浸渍后转移至反应釜中进行第二次水热反应，冷却至室温，取出后干燥，得到二硫化钴/碳纤维复合材料。

3.根据权利要求2所述的一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2将钴离子盐、硫代硫酸钠、升华硫与超纯水混合，得到混合液的具体操作为：称取钴离子盐、硫代硫酸钠和升华硫，在磁力搅拌条件下溶解于超纯水中，得到混合液。

4.根据权利要求2所述的一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述碳材料为聚丙烯腈碳毡、活性炭毡或粘胶基石墨毡中的任意一种；所述碳材料体积为长1～6cm、宽1～5cm、厚0.1～1cm；所述尿素溶液的浓度为0.6～2.5mol/L。

5.根据权利要求3所述的一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述钴离子盐为硝酸钴、硫酸钴、氯化钴中的一种或几种任意比例的混合物；钴离子盐、硫盐和升华硫的摩尔比为1～3:1～3:1～8；超纯水体积为50～80mL；所述磁力搅拌的搅拌时间为30min。

6.根据权利要求2所述的一种二硫化钴/碳纤维复合材料的制备方法，其特征在于：所述浸渍时间为20～40min；所述第二次水热反应的水热温度为100～200℃，反应时间为12～36h；所述干燥温度为80℃，干燥时间为24h。

7.一种如权利要求1所述的二硫化钴/碳纤维复合材料的应用，其特征在于：用于电催化阴极原位产生过氧化氢。

8.一种如权利要求1所述的二硫化钴/碳纤维复合材料的应用方法，其特征在于：采用三电极体系，工作电极为二硫化钴/碳纤维复合材料，参比电极为饱和甘汞电极，对电极为铂片电极，电解液为含苯酚的氯化钠溶液；通氧气，在恒电位条件下进行计时电流测试，每隔30min取样，进行过氧化氢与苯酚浓度测定。