氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂及其制备方法，涉及复合催化剂和电催化技术领域。该复合催化剂以氮磷双杂原子混配型铜基金属‑有机框架材料（简写为：Cu‑NPMOF）为前驱体制备了一种复合型氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜电催化产氢催化剂，用于高效电解水产氢。在0.5 mol L

Nitrogen and phosphorus Co doped porous carbon coated copper phosphide composite catalyst and its preparation method

The invention discloses a nitrogen phosphorus Co doped porous carbon coated copper phosphide composite catalyst and a preparation method thereof, which relate to the field of composite catalyst and electrocatalytic technology. The composite catalyst with nitrogen and phosphorus double heteroatom mixed type copper based metal organic framework materials (abbreviated: Cu NPMOF) prepared a composite n-p-codoping porous carbon coated copper phosphide sub electrocatalytic hydrogen production catalyst precursor for efficient electrolytic hydrogen. \u57280.5\u00a0mol\u00a0L

【技术实现步骤摘要】
氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂及其制备方法
本专利技术涉及复合催化剂和电催化
，具体涉及一种氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合催化剂及其制备方法。
技术介绍
在全球工业化发展、化石能源日益短缺的当今社会，氢气作为一种高能量密度且清洁环保的可再生能源载体，非常符合未来全球化的能源需求从而受到了全世界范围内科学家的广泛关注。目前，成熟的商用析氢催化剂主要为贵金属材料(例如：铂等)，然而其高昂的成本及低储量严重限制了此类材料的广泛应用。广泛应用于脱氢加硫过程的过渡金属磷化物材料由于具有良好的导电率和适中的氢吸附能以及较强的酸碱稳定性受到了催化产氢领域科研工作者的极大关注，并且在近几年已经有越来越多的此类产氢催化剂的研究报道。但是，目前绝大多数的该类析氢催化剂研究集中在铁、钴、镍、鉬等金属元素上。与之相比，铜元素是一种价格低廉，地壳储量更加丰富的过渡金属元素，但是基于铜元素的过渡金属磷化物(Cu3P)材料在该方面的研究还比较少。此外，多孔碳因其独特的多孔结构、高导电性、高比表面积以及高稳定性等优势广泛应用于催化、吸附分离及能源存储等研究领域。多孔碳材料与过渡金属磷化物纳米颗粒的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂，其特征在于，通过如下方法制备而成：（1）分别将吡嗪、羟基乙叉二膦酸、可溶性铜盐溶于水中，加入碱调节溶液的pH值为3‑5，130℃‑140 ℃恒温反应，反应结束后，待体系温度降至室温后得到浑浊溶液；（2）将步骤（1）中得到的浑浊溶液过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，得到固体经干燥后得Cu‑NPMOF前驱体；（3）在氮气氛围下将步骤（2）所得的Cu‑NPMOF前驱体煅烧，得粉末经稀盐酸超声洗涤，然后用去离子水和乙醇反复离心洗涤，干燥后得到固体粉末；（4）将步骤（3）中得到的粉末与次磷酸钠混合，充分研磨后在氮气氛围下煅烧，所得粉末用去离子水洗涤、离心...

【技术特征摘要】
1.一种氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂，其特征在于，通过如下方法制备而成：（1）分别将吡嗪、羟基乙叉二膦酸、可溶性铜盐溶于水中，加入碱调节溶液的pH值为3-5，130℃-140℃恒温反应，反应结束后，待体系温度降至室温后得到浑浊溶液；（2）将步骤（1）中得到的浑浊溶液过滤，用去离子水反复洗涤至滤液为中性，得到固体经干燥后得Cu-NPMOF前驱体；（3）在氮气氛围下将步骤（2）所得的Cu-NPMOF前驱体煅烧，得粉末经稀盐酸超声洗涤，然后用去离子水和乙醇反复离心洗涤，干燥后得到固体粉末；（4）将步骤（3）中得到的粉末与次磷酸钠混合，充分研磨后在氮气氛围下煅烧，所得粉末用去离子水洗涤、离心、干燥后得到目标产物。2.如权利要求1所述的氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂，其特征在于，步骤（1）中吡嗪、可溶性铜盐和羟基乙叉二膦酸的摩尔比为1：1：1.3，所述调节pH值的碱选氢氧化钠或氢氧化钾。3.如权利要求1所述的氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂，其特征在于，步骤（3）升温速率为10℃/min，前驱体煅烧的温度为600-700℃；步骤（4）中粉末与次磷酸钠的质量比为1：8-12，升温速率为10℃/min，煅烧温度为200-300℃。4.如权利要求1-3其中之一所述的氮磷共掺杂多孔碳包覆磷化亚铜复合型催化剂，其特征在于，所述可溶性铜盐选硝酸铜、氯化铜、硫酸铜中一种。5.制备权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：董喜燕，王锐，李海洋，张宇虹，臧双全，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南,41