[发明专利]一种钴钼共掺杂多孔纳米线及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种钴钼共掺杂多孔纳米线的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

（1）将聚苯乙烯、乙酰丙酮钼、氯化锌和N,N-二甲基酰胺混合，进行静电纺丝，得到锌，钼共掺杂的纤维薄膜；

（2）将锌，钼共掺杂的纤维薄膜进行酸化得到磺化的纤维薄膜；

（3）将磺化的纤维薄膜、吡咯的乙醇溶液、硝酸钴溶液和硫代硫酸铵混合，进行聚合反应得到锌，钴，钼共掺杂的聚吡咯包覆聚苯乙烯纳米线；

（4）将锌，钴，钼共掺杂的聚吡咯包覆聚苯乙烯纳米线进行炭化，得到所述的钴钼共掺杂多孔纳米线；

步骤（1）所述聚苯乙烯、乙酰丙酮钼、氯化锌和N,N-二甲基酰胺的质量体积比为1.0~1.2g：0.05~0.25g：0.1~0.3g：8~12mL；

步骤（2）所述酸化的硫酸溶液质量分数为97~99%，所述锌，钼共掺杂的纤维薄膜与硫酸溶液的质量体积比为1g：95~105mL；

步骤（3）所述吡咯的乙醇溶液、硝酸钴溶液与步骤（1）所述聚苯乙烯的体积质量比为180~220mL：40~60mL：1.0~1.2g，所述硫代硫酸铵与吡咯的摩尔比为0.8~1.2：0.8~1.2；

步骤（4）炭化前将锌，钴，钼共掺杂的聚吡咯包覆聚苯乙烯纳米线进行浸泡，所述浸泡的溶液为N,N-二甲基酰胺；浸泡过程中需要更换新的N,N-二甲基酰胺，所述更换的间隔时间为7~9h，单次所用N,N-二甲基酰胺的体积与步骤（1）所述聚苯乙烯的质量比为130~170mL：1.0~1.2g，所述浸泡的总时间为22~26h。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述静电纺丝的电压为12~20kV，纺丝距离为10~20cm，滚轴转速为350~450r/min。

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述酸化的温度为20~30℃，所述酸化的时间为2.5~3.5h。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述吡咯的乙醇溶液的质量浓度为0.4~0.6g/L，所述硝酸钴溶液的浓度为0.1~0.3mmol/L。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3）所述聚合反应的温度为3~7℃，时间为22~26h。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述炭化的升温速率为2~4℃/min，目标温度为850~950℃，到达目标温度后的保温时间为1.5~2.5h。

7.权利要求1~6任意一项所述制备方法得到的钴钼共掺杂多孔纳米线。

8.权利要求7所述钴钼共掺杂多孔纳米线在电解水制氢中的应用。