[发明专利]无金属的碳氮负载的碳纳米管复合材料、其制备及其用途

权利要求书

1.一种用于电催化氧气还原制备过氧化氢的碳氮负载的碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

（1）、将单壁碳纳米管置于硫酸和硝酸的混合酸溶液中60-80℃加热1~3小时，反应结束后进行固液分离，得到氧化的碳纳米管作为所需的CNT材料；

（2）、将以上步骤（1）所述CNT材料分散在甲酰胺中，超声得水热反应母液；

（3）、将以上步骤（2）所述水热反应母液置于密闭反应釜140-180℃进行水热反应1-24小时，使得其中的甲酰胺自聚合生长在CNT表面，反应结束后进行固液分离，得到NC@CNT材料；

（4）、将以上步骤（3）所述NC@CNT材料在惰性气体保护下400~600℃焙烧0.5-3小时，得到碳氮负载的碳纳米管材料；

步骤（2）中，步骤（1）所述CNT材料在甲酰胺中的浓度为1.3~5.8g/L；

所述复合材料中同时含有氮、碳、氧三种元素，所述复合材料包含：氧化的碳纳米管和包覆在所述碳纳米管上的碳氮材料层；

所述碳氮负载的碳纳米管复合材料中，各元素的含量为：N含量为11.0-34.7 at%，O元素为6.3-11.9 at%，其余均为C，以所述复合材料的总原子数量为基准。

2.根据权利要求1所述的用于电催化氧气还原制备过氧化氢的碳氮负载的碳纳米管复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，惰性气体为氩气，氩气流速80mL/min，焙烧升温速率为5℃/min。

3.根据权利要求1~2任一项所述的制备方法得到的碳氮负载的碳纳米管复合材料作为电催化氧气还原产生过氧化氢催化剂的用途，其特征在于，电催化环境为0.1M的KOH水溶液。