一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法，包含以下操作：将镍基材料浸泡于质量浓度为15～30％的双氧水中，同时保持温度为40～80℃加热处理2～10小时，使镍基材料表面氧化生成氢氧化镍。本发明专利技术方法通过热分解含氮和磷的化合物，与传统的含氮碳纳米管相比，具有显著的结构优势；本发明专利技术方法所需反应设备简单，反应条件易于实现和控制，成本低；制备的氮磷双掺杂中空碳纳米管具有优势的结构，在燃料电池阴极氧还原反应中展示出十分接近商业铂碳的高电催化活性和更卓越的稳定性，有巨大的经济价值和社会价值。

Preparation method of nitrogen phosphorus double doped hollow carbon nanotubes

The invention discloses a preparation method of nitrogen and phosphorus doped double hollow carbon nanotubes, including: nickel based materials soaked in the concentration of 15 ~ 30% in hydrogen peroxide, while maintaining the temperature of 40 to 80 DEG C for 2 to 10 hours of heat treatment, the surface oxidation of nickel based materials to generate hydrogen nickel oxide. The method of the invention decomposition of compounds containing nitrogen and phosphorus by heat, compared with the traditional nitrogen containing carbon nanotubes, has obvious advantages in structure; the method of the invention is the desired reaction equipment is simple, easy to implement and control the reaction conditions, low cost; nitrogen and phosphorus for preparation of double doped hollow carbon nano tube structure has the advantage in cathode oxygen reduction reaction showed high electrocatalytic activity is very close to the commercial platinum carbon and more excellent stability, has great economic value and social value.

【技术实现步骤摘要】
一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法
本专利技术涉及碳材料领域，具体涉及一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法。
技术介绍
氧化原反应是未来清洁高效储能系统的核心反应过程，广泛存在于燃料电池、金属空气电池、电解水等技术中。碳纳米管由于其优越的结构和独特的物理、化学性质在储氢、超级电容器、燃料电池催化剂等多方面展示潜在的应用价值，受到研究者的广泛关注。杂原子如氮、硼、磷和硫等掺杂碳纳米管能显著提高碳纳米管在燃料电池阴极氧还原反应中的电催化活性[JPhysChem.2011,115,3769；AngewandteChemie.2013,125,3192]。2009年美国凯斯西储大学戴黎明教授团队发现氮掺杂碳纳米管阵列在碱性电介质中具有接近商业铂/碳催化剂的氧还原电催化活性及更优越的稳定性[science,2009,323,760]。研究表明由于氮原子较强的电负性，能使与之相邻的碳原子形成高正电荷中心，这种碳原子能通过侧式吸附氧分子从而有效结合O2[Scienceadvances,2015,1,1400129]。虽然磷原子的电负性比碳小，但它的引入同样能改变原来碳纳米管的电荷分布，形成局部高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法，其特征在于，包含以下操作：将镍基材料浸泡于质量浓度为15～30％的双氧水中，同时保持温度为40～80℃加热处理2～10小时。

【技术特征摘要】
1.一种氮磷双掺杂中空碳纳米管的制备方法，其特征在于，包含以下操作：将镍基材料浸泡于质量浓度为15～30％的双氧水中，同时保持温度为40～80℃加热处理2～10小时。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的镍基材料为泡沫镍、镍片、镍箔中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加热处理后所得镍基材料还依次进行下列操作：(1)将同时含氮和磷的化合物平铺于物料舟皿上，然后盖上加热处理后所得镍基材料；(2)将步骤(1)所得物料舟皿在惰性气氛中保持温度为700～1200℃进行热处理0.5～3.5小时反应结束后冷却，收集样品；(3)将步骤(2)收集所得样品加入到酸溶液中，35～85℃加热搅拌1～24小时，过滤，滤渣清洗，干...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金良，马少健，沈培康，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45