[发明专利]一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，以硼酸、尿素、聚乙二醇和金属盐为原料，通过在水溶液中混合形成碳化前驱体，再通过高温碳化即可获得所述的非晶态硼氮共掺杂碳纳米管。

2.根据权利要求1所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备碳化前驱体：将硼酸、尿素和聚乙二醇加入去离子水中，搅拌溶解，加入金属盐并继续搅拌形成均一溶液，最后将溶液烘干即得到碳化前驱体；

(2)将碳化前驱体置在惰性气氛下，高温碳化，然后自然冷却，即得到所述的非晶态硼氮共掺杂碳纳米管。

3.根据权利要求1或2所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的金属盐为CoCl₂·6H₂O、和/或NiCl₂·6H₂O、和/或MnCl₂。

4.根据权利要求1或2所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的硼酸、尿素、聚乙二醇和金属盐的用量之比为0.01～10mg:0.01～10g:0.1～50mg:0.01～10mg。

5.根据权利要求4所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，硼酸、尿素、聚乙二醇和金属盐的用量之比为1～5mg:0.1～0.2g:5～15mg:0.5～2.5mg。

6.根据权利要求1或2所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，所述的聚乙二醇的数均分子量范围为200～100000。

7.根据权利要求1或2所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，高温碳化采用程序升温，以1～10℃/min的升温速率升温至400～650℃，保温1～12h。

8.根据权利要求1或2所述的一种非晶态硼氮共掺杂碳纳米管的制备方法，其特征在于，用于形成惰性气氛的惰性气体包括He、和/或Ar、和/或N₂。

9.一种如权利要求1～8任一所述的制备方法获得的非晶态硼氮共掺杂碳纳米管。

10.如权利要求9所述的非晶态硼氮共掺杂碳纳米管在气体吸附分离、催化、锂离子电池和钠离子电池领域的应用。