[發(fā)明專利]無溶劑熱解法合成CoFe合金包裹在N,P共摻雜的碳組裝的空心球納米材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010083266.2
• 申請日: 2020-02-08
• 公開（公告）號: CN111250008B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王愛軍;牛華杰;馮九菊;陳得軍
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江師范大學
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;H01M4/90;H01M12/06
• 代理公司: 新鄉(xiāng)市平原智匯知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.無溶劑熱解法合成CoFe合金包裹在N,P共摻雜的碳組裝的空心球納米材料的方法，其特征在于具體步驟為：將三聚氰胺、三氧化二鐵和維生素B12在瑪瑙研缽中研磨均勻，其中三聚氰胺、三氧化二鐵和維生素B12的質(zhì)量比為10:4:3，將得到的混合材料置于管式爐中，在氮氣氣氛中，以2℃/min的升溫速率升溫至550℃保持2h，再以5℃/min的升溫速率升溫至700℃保持1.5h，然后自然冷卻至室溫后，將得到的產(chǎn)物在0.5M硫酸溶液中浸泡20h，隨后依次離心、洗滌、烘干得到CoFe合金包裹在N,P共摻雜的碳組裝的空心球結(jié)構(gòu)CoFe@NP-CHS納米材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無溶劑熱解法合成CoFe合金包裹在N,P共摻雜的碳組裝的空心球納米材料的方法，其特征在于該空心球納米材料形成的具體過程為：在反應(yīng)的初始階段，三聚氰胺分解為石墨相氮化碳g-C₃N₄，隨著溫度的持續(xù)升高，維生素B12轉(zhuǎn)化為Co³⁺和咕啉環(huán)，然后Co³⁺被g-C₃N₄還原為Co原子，同時Fe₂O₃作為硬模板和鐵源，g-C₃N₄衍生的氰基片段和咕啉環(huán)作為C、N和P源以形成N,P共摻雜的碳層，包裹在Fe₂O₃的表面，Co原子和Fe物質(zhì)成核形成CoFe合金納米顆粒，進一步嵌入碳基底中，當溫度下降到室溫后，將產(chǎn)物浸入0.5M硫酸溶液中20h以除去Fe₂O₃模板，最終得到CoFe合金包裹在N,P共摻雜的碳組裝的空心球結(jié)構(gòu)，該空心球結(jié)構(gòu)的CoFe@NP-CHS納米材料能夠顯著提高對氧還原反應(yīng)和析氫反應(yīng)的催化活性，同時該空心球結(jié)構(gòu)的CoFe@NP-CHS納米材料用于鋅空電池具有較好的充放電性能及充放電循環(huán)穩(wěn)定性。