[0004] 本发明的目的在于提供一种中空纳米复合材料的制备方法，采用硬模板法合成中空C@SnS2异质结构，在逐步升温控制SnS2中发生由六方晶系的SnS2到四方晶系的SnS的转变，最终得到一种中空C@SnS2/SnS纳米复合材料。
[0005] 本发明的另一目的在于提供一种利用上述方法制备的中空纳米复合材料。
[0006] 本发明还有一个目的在于提供一种中空纳米复合材料在电解水方面的应用。
[0007] 本发明具体技术方案如下：
[0008] 本发明提供的一种中空纳米复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0009] S1：合成SiO2硬模板；
[0010] S2：将步骤1)合成的SiO2硬模板、尿素、碳源和锡源置于水中，搅拌溶解后，加入乙醇，再继续搅拌混匀，得混合溶液，然后将混合溶液倒入反应釜中，加热反应，反应结束，取出冷却至室温，将沉淀分离，然后洗涤，干燥，再置于NaOH溶液中浸泡，最后清洗、干燥后，即得中空C@SnO2前驱体；
[0011] S3：将步骤S2制备的C@SnO2前驱体和硫源置于异丙醇中，搅拌得到混合溶液，倒入反应釜中，加热反应，取出冷却至室温，所得沉淀分离，分别洗涤、干燥，即可得到中空C@SnS2；
[0012] S4：将步骤S3制备的中空C@SnS2在氮气氛围下煅烧，即可得到中空 C@SnS2/SnS纳米复合材料。
[0013] 步骤S1所述合成SiO2硬模板的方法为：量取3mL质量分数为25％NH3·H2O、 70mL无水乙醇和10mL水混合，搅拌0.5h后，加入6mL正硅酸乙酯，继续搅拌 20h后，离心分离，并且用水、乙醇分别清洗3遍后干燥即可得到SiO2硬模板。其SEM图如图1所示，SiO2球表面光滑、尺寸均匀且分散性好。
[0014] 步骤S2中所述SiO2硬模板在混合溶液中浓度≥2.5mg/mL，锡源在混合溶液中浓度‑1 ‑1≥0.015mol L ，尿素在混合溶液的浓度≥0.375mol L ，葡萄糖在混合溶液中浓度≥‑1
0.05mol L ，水的体积≥50mL，乙醇的体积≥30mL。
[0015] 步骤S2所述碳源为葡萄糖；所述锡源为Na2 SnO3·3H2O。
[0016] 步骤S2所述加热反应为190℃加热36h。
[0017] 步骤S3所述C@SnO2前驱体在混合溶液中浓度≥0.015g/mL，硫源在混合溶液中浓‑1度≥1.33mol L ，异丙醇的体积≥45mL。
[0018] 步骤S3所述的硫源为硫脲。
[0019] 步骤S3所述的加热反应为180℃加热36h。
[0020] 步骤S4所述煅烧是指在氮气氛围下于370℃条件下煅烧2h，得到中空C@SnS2/SnS纳米复合材料。
[0021] 本发明提供的一种中空纳米复合材料，采用上述方法制备得到。以空心碳球为骨架，在其表面原位生长SnS2，再通过高温处理，使得部分SnS2发生相变，最终得到一种中空C@SnS2/SnS纳米复合材料。
[0022] 本发明还提供了一种中空纳米复合材料在电解水方面的应用。
[0023] 本发明采用硬模板法合成中空结构，首先合成SiO2球作为模板，然后加入尿素、葡萄糖、水和锡源按照一定比例混合均匀。再通过加热反应体系，产生一个高压环境而制备SiO2@C@SnO2球状材料，最后用NaOH去除SiO2模板，得到 C@SnO2的中空结构的纳米复合材料。随后采用异丙醇为溶剂，硫脲为硫源原位硫化合成中空C@SnS2纳米复合材料。再通过高温N2处理，使得部分SnS2转变成SnS，最终合成中空C@SnS2/SnS纳米复合材料，形成一种稳定的中空结构。
[0024] 本发明提供了一种相转变法合成中空C@SnS2/SnS纳米复合材料，相对于传统合成方法而言，相转变法为非溶液体系，在高温氮气处理后的产物具有更好的结晶性，并且可以实现批量的工业生产。
[0025] 本发明通过硬模板法合成中空C@SnS2异质结构，在逐步升温控制SnS2中发生由六方晶系的SnS2到四方晶系的SnS的转变，并且成功合成了C@SnS2/SnS的中空异质结构。这种中空异质结构相对于二维结构有着更大的比表面，从而提供更多的活性位点。并且空心碳球为多孔碳球，在溶液中能够缩短离子传输距离，加快电化学反应，并且在析氧过程有利于O2的释放，在析氧反应过程中保持较小的过电位和优异的循环稳定性。
[0026] 与现有技术相比，本发明制备的中空异质结构相对于二维结构有着更大的比表面，从而提供更多的活性位点。并且空心碳球为多孔碳球，在溶液中能够缩短离子传输距离，加快电化学反应，在析氧过程有利于O2的释放，保持较小的过电位和优异的循环稳定性。
