1.一种高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:对壳聚糖进行硫酸酯化改性,制得定位磺化壳聚糖;将所述定位磺化壳聚糖加入到含
2+ 2+
Ca 和Co 的溶液中搅拌均匀,熟化,制得定位壳聚糖磺酸盐混合物;在惰性气氛下对所述定位壳聚糖磺酸盐混合物进行焙烧,焙烧产物进行酸浸,制得所述高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料。
2.根据权利要求1所述的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述硫酸酯化改性的具体步骤包括:将壳聚糖与酯化剂混合,反应0.5~2h后醇沉或醚沉,沉淀加入到碱液中,使碱液的pH值降至6~9,过滤,得到定位磺化壳聚糖;
所述酯化剂为10~30wt.%的三甲胺·三氧化硫水溶液、体积比为1:3~1:5的氯磺酸‑DMF混合液或体积比为3:1~6:1的浓硫酸‑氯磺酸混合液。
3.根据权利要求2所述的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述壳聚糖与所述酯化剂的固液比为1g:10~20mL;所述碱液为Na2CO3、NaHCO3、K2CO3和KHCO3中的一种或两种配制的溶液,其总浓度为0.1~0.3moL/L。
4.根据权利要求1所述的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其
2+ 2+ 2+ 2+
特征在于,所述含Ca 和Co 的溶液中Ca 的浓度为0.2~0.5mol/L,Co 的浓度为0.05~
2+ 2+
0.1mol/L;所述定位磺化壳聚糖与所述含Ca 和Co 的溶液的固液比为1g:10~20mL;所述
2+ 2+
定位磺化壳聚糖加入至所述含Ca 和Co 的溶液中搅拌时间为0.5~1h,熟化时间为0.5~
1h。
5.根据权利要求1所述的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述焙烧的温度为600~800℃,时间为1~3h,升温速率为2~5℃/min。
6.根据权利要求1所述的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料的制备方法,其特征在于,所述酸浸使用的酸液中酸的浓度为0.1~0.5mol/L,其中,酸为盐酸、硝酸和醋酸中一种或两种。
7.一种根据权利要求1~6任一项所述制备方法制得的高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料。
8.权利要求7所述高分散钴修饰氮硫共掺杂层次孔碳复合材料在二次锌空气电池电催化剂中的应用。