一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法技术

本发明专利技术公开了一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，通过在较大尺寸的具有三维多孔结构的泡沫镍上，生长具有双功能活性的二硫化三镍纳米片阵列，并进一步通过阴离子磷掺杂，提高在析氢析氧两个电化学反应中的活性。本发明专利技术通过在较大尺寸的具有三维多孔结构的泡沫镍上生长具有双功能活性的二硫化三镍纳米片阵列，并进一步通过掺杂阴离子磷提高在析氢析氧两个电化学反应中的活性；没有贵金属，反应条件比较温和，阴离子掺杂能够提高催化材料的活性和导电性，确保三维结构的结构稳定，催化剂阵列不会团聚，电化学测试时不需要加入有机粘结剂。

A method for constructing three dimensional electrocatalysts with phosphorus doped nanosheet arrays

The invention discloses a method for the construction of a three-dimensional electrocatalyst by a phosphorus doped nanoscale array. By using a larger size porous nickel foam, a two sulfidation three nickel nanoscale array with bifunctional activity is grown and is further doped by anionic phosphorus in two electrochemical reactions of hydrogen evolution analysis. Activity. The invention develops a two sulfidation three nickel nanoscale array with a double functional activity on a large size porous nickel foam nickel, and further improves the activity of the two electrochemical reactions in the hydrogen evolution process by doping anion phosphorus; without precious metals, the reaction strip is mild and the anion doping can be extracted. The activity and conductivity of the high catalytic materials ensure that the structure of the three-dimensional structure is stable, the catalyst array will not be reunion, and the organic binder is not needed in the electrochemical test.

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法
本专利技术涉及一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，属于能源环境与纳米材料

技术介绍
近代以来能源危机与环境污染一直是研究热点，氢能源是一种具有质量轻，无污染的环境友好型能量载体，被认为是化石燃料最有潜力的替代品之一，通过电催化水分解制氢的生产方法是现在研究的热点，主要目的是研发出具有较高电催化性能的电化学催化剂。铂族金属一直是公认的电催化性能最好的催化剂之一，但是其价格高储量少，限制了其大规模使用。所以人们一直在探究催化性能较好而且价格较低廉的过渡金属作为电催化水分解制氢的催化剂。泡沫镍具有三维多孔结构，含有较大的表面积，但是其自身的催化性能并不是很高。因此在其表面生长一层具有纳米尺寸的过渡金属纳米片来提升其催化性能。如专利号：201410147497.X，一种三维泡沫镍负载铜和钴的复合析氢电极及其制备方法，公开了一种可用于碱性溶液中电催化析氢反应，同时负载非贵金属析氢电极的三维泡沫镍负载铜和钴的析氢电极及其制备方法，所述电极是由三维泡沫镍为载体，铜和钴为负载金属，并通过电化学方法依次沉积在三维泡沫镍的表面，其中金属铜镀层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，其特征在于：通过在较大尺寸的具有三维多孔结构的泡沫镍上，生长具有双功能活性的二硫化三镍纳米片阵列，并进一步通过阴离子磷掺杂，提高在析氢析氧两个电化学反应中的活性。

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，其特征在于：通过在较大尺寸的具有三维多孔结构的泡沫镍上，生长具有双功能活性的二硫化三镍纳米片阵列，并进一步通过阴离子磷掺杂，提高在析氢析氧两个电化学反应中的活性。2.根据权利要求1所述的磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，其特征在于，制备步骤如下：一、用盐酸和丙酮对泡沫镍进行表面预处理，去除泡沫镍表面的氧化物层和杂质；二、称取一定量的硫脲、氯化镍，并把它们分散在装有去离子水的容器中，在超声和磁力搅拌的作用下充分分散溶解得混合溶液；三、将步骤二中得到的混合溶液和步骤一中预处理的泡沫镍，加入至聚四氟乙烯内衬的反应釜中，将反应釜密闭，置于干燥箱中加热，待反应一段时间后，停止加热，取出反应釜自然冷却至室温；四、冷却至室温后，将泡沫镍取出，洗净，置于真空干燥箱中烘干；五、将含磷前驱物和干燥过后的泡沫镍置于管式炉中，控制温度和反应时间，进行磷掺杂；六、降至室温后将泡沫镍取出，用水和酒精冲洗泡沫镍表面，然后真空干燥。3.根据权利要求2所述的磷掺杂纳米片阵列构筑三维电催化剂的方法，其特征在于：所述步骤一中表...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥恺，刘强春，刘启龙，褚晓萌，徐杰，章航，
申请(专利权)人：淮北师范大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34