一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料及其制备方法。该方法包括：以商业碳布作为自支撑模板导向剂，先在商业碳布模板表面定向生长铜掺杂的ZIFs前驱体，将含有前躯体的商业碳布模板在氩气气氛下高温热解，在相对较低的温度下氧化，磷化后得具有多孔结构的氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料。该氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴空心纳米粒子复合阵列材料保留了ZIFs的基本骨架，其结构含有丰富规整的介孔和微孔，负载的铜掺杂磷化钴纳米颗粒具有开放性的双层空心结构。本发明专利技术的方法简单安全，所得产品纯度高，结构完整，机械强度好，适用于做电催化反应（析氢反应和析氧反应）的催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料及其制备方法
本专利技术涉及MOFs衍生材料的制备领域，特别涉及一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料及其制备方法。
技术介绍
ZIFs是由含氮基团的2-甲基咪唑和过渡金属离子自组装形成的分子筛拓扑结构的MOFs材料，其骨架有机物中的氮含量达3-4wt％，此外，以ZIFs为前驱体不仅能制备出高氮掺杂的多孔碳材料，由于其结构方面的良好的可设计性，可以在其晶化过程中引入适当的第二种金属元素，与主体金属及配体一道构成ZIFs的框架，占据部分金属节点位置，而不是简单的物理或者化学吸附，有利于引入掺杂金属的均匀分散。通过后处理还能进一步获得金属掺杂材料，既创造了新缺陷位，又增加了活性位点等(L.Yang,X.Zeng,W.Wang,D.Cao,.Adv.Funct.Mater.2018,28,1704537；T.Liu,P.Li,N.Yao,T.G.Kong,G.Z.Cheng,S.L.Chen,W.Luo,Adv.Mater.2019,1806672.)。然而，尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n（1）将金属前驱体加入水中，混合均匀，得到金属前驱体溶液；/n（2）将配体加入水中，混合均匀，得到配体溶液；/n（3）将金属前驱体溶液与配体溶液混合均匀，得到混合溶液；/n（4）将商业碳布浸泡在酸性溶液，取出，洗涤，干燥，得到预处理后的商业碳布；/n（5）将步骤（4）所述预处理后的商业碳布浸泡在步骤（3）所述混合溶液中，取出，洗涤，干燥，然后在氩气气氛下升温进行高温热解处理，得到复合阵列材料；/n（6）将步骤（5）所述复合阵列材料升温进行氧化处理，得到氧化处理后的复合阵列材料；将所述氧化处...

【技术特征摘要】
1.一种新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将金属前驱体加入水中，混合均匀，得到金属前驱体溶液；
（2）将配体加入水中，混合均匀，得到配体溶液；
（3）将金属前驱体溶液与配体溶液混合均匀，得到混合溶液；
（4）将商业碳布浸泡在酸性溶液，取出，洗涤，干燥，得到预处理后的商业碳布；
（5）将步骤（4）所述预处理后的商业碳布浸泡在步骤（3）所述混合溶液中，取出，洗涤，干燥，然后在氩气气氛下升温进行高温热解处理，得到复合阵列材料；
（6）将步骤（5）所述复合阵列材料升温进行氧化处理，得到氧化处理后的复合阵列材料；将所述氧化处理后的复合阵列材料与次磷酸钠混合，得到混合物；将所述混合物在氩气气氛下升温进行磷化处理，得到所述新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料。


2.根据权利要求1所述的新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述金属前驱体为六水合硝酸钴及三水合硝酸铜中的一种；所述金属前驱体与水的质量比为1：（30-120）。


3.根据权利要求1所述的新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述配体与步骤（1）所述金属前驱体的质量比为（4.5-9）:1。


4.根据权利要求1所述的新型氮掺杂碳负载铜掺杂磷化钴双层空心纳米粒子复合阵列材...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海根，李映伟，沈葵，房瑞琪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44