1.一种复合纳米材料的制备方法,其特征在于,具体步骤如下:
(1)先以酸化的碳纳米管为原料,利用聚乙烯亚胺进行改性处理,制得改性碳纳米管;
(2)然后将所述改性碳纳米管与环氧化纤维素反应,生成碳纳米管-纤维素复合物;
(3)最后将所述碳纳米管-纤维素复合物依次进行氮掺杂和磷、铜掺杂,即得所述复合纳米材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以重量份计,步骤(1)的具体方法是:先将1份酸化碳纳米管分散于8~10份水中,然后加入80~100份聚乙烯亚胺,500~700W超声波振荡30~40分钟,接着以8000~10000r/min的搅拌速率剧烈搅拌20~30分钟,调节pH=
7~8,离心,洗涤,真空干燥,即得所述的改性碳纳米管。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述酸化碳纳米管的制备方法如下:将碳纳米管和质量浓度75~85%浓硝酸按照质量体积比1g:80~90mL搅拌混合均匀,在135~145℃下反应6~12小时,将得到的产物经抽滤、洗涤至中性,真空干燥,即得酸化碳纳米管。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以重量份计,步骤(2)的具体方法是:将1份环氧化纤维素、12~15份改性碳纳米管和35~45份质量浓度25~35%氢氧化钠溶液混合,氮气气氛下,75~85℃反应15~18小时,水洗涤至中性,40℃干燥24小时即可。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,以重量份计,所述环氧化纤维素的制备方法如下:先将1份活化处理的微晶纤维素加入8~10份去离子水中,静置浸泡3~4小时,然后加入6~8份环氧氯丙烷和7~9份质量浓度25~35%氢氧化钠溶液,42~45℃搅拌反应2~3小时,离心,水洗涤至中性,干燥,即得所述的环氧化纤维素。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,以重量份计,氮掺杂的具体方法是:将1份碳纳米管-纤维素复合物与5~8份三聚氰胺分别装入两个容器内,并排置于真空气氛炉中,抽真空至10Pa以下,升温至360~380℃,保温反应5~8小时,排出炉内残余气体,在真空条件下随炉冷却至室温即可。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,以重量份计,磷、铜掺杂的具体方法是:将1份氮掺杂后所得产物超声波分散于5~8份水中,逐滴加入0.3~0.5份0.2~0.3mol/L氯化铜溶液和0.1~0.2份0.2~0.3mol/L磷酸氢二钠溶液,滴加完毕后室温搅拌5~8小时,离心,洗涤,干燥即可。
8.一种利用权利要求1~7所述制备方法得到的复合纳米材料。
9.一种权利要求8所述复合纳米材料作为电池负极材料的应用。