[發(fā)明專利]一種Ni2-x

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110976032.5
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113564627B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋彩霞;孫暢鴻;李東潤;趙雨笛;王德寶
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C25B11/031
• 分類號: C25B11/031;C25B11/061;C25B11/091;C25B1/04;C02F1/461
• 代理公司: 青島中天匯智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 許莉

本發(fā)明公開了一種Ni_2?xCo_xP量子點(diǎn)/N,O共摻雜碳/NF電極材料及其制備方法，該電極材料是泡沫鎳金屬骨架上原位生長的Ni_2?xCo_xP量子點(diǎn)/N,O共摻雜碳復(fù)合納米片陣列，復(fù)合納米片是由多層N,O共摻雜碳超薄納米片與嵌在碳層中的Ni_2?xCo_xP量子點(diǎn)雜化疊加而成，Ni_2?xCo_xP量子點(diǎn)是原位生長在碳層中的的NiCoP和Ni₁₂P₅多元磷化物。將CoCl₂·6H₂O、四丁基氯化磷和尿素，加熱攪拌形成均勻液體，滴涂在泡沫鎳金屬表面，放入瓷舟中，用鋁箔包裹后再放入管式爐中，用高純氮?dú)庵脫Q空氣，在密閉條件下，加熱至350?650℃，保溫0.5?6h，得到復(fù)合電極材料。用于堿性條件下的HER、5?羥甲基糠醛的電化學(xué)氧化、水中有機(jī)染料的電催化降解，該復(fù)合電極材料電催化活性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電極材料領(lǐng)域，涉及一種Ni_2-xCo_xP量子點(diǎn)/N,O共摻雜碳/NF電極材料及其制備方法，具體地說，是涉及一種在泡沫鎳(NF)金屬骨架上原位生長Ni_2-xCo_xP復(fù)合磷化物量子點(diǎn)與N,O共摻雜碳復(fù)合納米片；進(jìn)一步地，這些納米片是由多層N,O共摻雜碳超薄納米片疊加而成，NiCoP和Ni₁₂P₅多元磷化物量子點(diǎn)鑲嵌在碳超薄納米片上。

背景技術(shù)

電催化分解水制氫(HER)作為一種環(huán)保的制氫方法受到了全世界的關(guān)注。然而，在電催化水全分解反應(yīng)中，由于產(chǎn)氧反應(yīng)(OER)的動力學(xué)非常緩慢，需要高過電位來克服高能壘，導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)換效率相對較低，且OER產(chǎn)氧的工業(yè)價值不大。因此，具有熱力學(xué)上更有利于陽極氧化的生物質(zhì)氧化反應(yīng)更具有吸引力，陰極產(chǎn)氫的同時，在陽極可將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高附加值精細(xì)化學(xué)品。其中，2，5-呋喃二甲酸(FDCA)是生物基聚合物單體最重要的產(chǎn)品之一。通常，F(xiàn)DCA可以用作石油衍生的對苯二甲酸的有前途的替代品，用于生產(chǎn)聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)。5-羥甲基糠醛(HMF)的選擇性氧化被認(rèn)為是生產(chǎn)FDCA的誘人途徑，最常用的策略是通過均相和/或非均相催化的化學(xué)轉(zhuǎn)化，但是，通常需要高壓和高溫氧等苛刻的條件。與化學(xué)催化相比，電化學(xué)催化氧化可在室溫和常壓下將HMF轉(zhuǎn)化為FDCA而得到了廣泛的關(guān)注。迄今為止，Pd，Au和Pt基催化劑被認(rèn)為是由HMF生產(chǎn)FDCA的最常用的催化劑，但由于其價格昂貴和地球儲量低，極大的限制了其實(shí)際應(yīng)用。

近年來，人們致力于非貴金屬催化劑的研究，過渡金屬的Ni，Co，F(xiàn)e，Cu和Mn基催化劑顯示出HMF氧化的潛力。在這些過渡金屬中，鎳鈷雙金屬磷化物由于雙金屬離子之間的協(xié)同效應(yīng)、綜合性能優(yōu)異，在電催化劑、鋰離子電池和超級電容器中得到了廣泛的研究。然而，鎳鈷雙金屬磷化物存在比表面積小、暴露的活性位點(diǎn)少以及導(dǎo)電性差，穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了其發(fā)展。因此，迫切需要探索新的設(shè)計策略，開發(fā)具有充分暴露的活性位點(diǎn)的鎳鈷雙金屬磷化物和獨(dú)特的納米/微米結(jié)構(gòu)，以提高其電催化生物質(zhì)氧化性能和HER性能。

發(fā)明內(nèi)容：