一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料制造技术

本发明专利技术公开了一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料，包含水热和磷化两个步骤。本发明专利技术的中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料为一种特殊的中空纳米管阵列结构，具有很高的HER和0ER催化活性，而且在碱性介质中将其同时作为阳极和阴极材料用于全解水催化反应也展现出杰出的催化活性和长久的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料
本专利技术涉及水电解催化材料生产
，特别涉及一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料。
技术介绍
可再生电催化水分解制氢技术已被认为是支撑能源安全和保护环境的最有前途的方式。清洁无污染的氢能源被认为是一种完美的替代能源对于化石能源。目前，关于氢能源的制备主要还是依托于化石燃料的蒸汽重整，但是其原料化石能源正在被日益消耗殆尽，急需寻找另外一种制氢技术。众所周知，水电解是一种先进的能量转换技术，产物是氢气和氧气，备受研究者们的关注。电解水制氢技术没有其他副产物，制备的氢气纯度很高，而且原料为来源丰富的水。但是，整体水分解反应反应是一种上坡反应，效率低下，急需创新型突破。目前，贵金属水电解催化材料的稀缺性和单一过度金属化合物较差的析氢反应（HER）和析氧反应（OER）催化表现等问题一直有待得到根本性的解决。研究表明，杂原子掺杂可以更有效地调节纳米材料的外观形貌、晶格结构和电子环境，从而进一步改善催化性能。而且，制备出一种双功能电催化剂可以同时增强和改善HER和OER的缓慢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料，其特征在于，通过以下步骤制备而得：/n（1）制备生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体：/n首先将乙酸铜·一水、硝酸钴·六水、氟化铵、尿素依次加入到去离子水中，磁力搅拌形成均匀的混合溶液，将预处理后的碳布和混合溶液共同加入到带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，水热反应得到生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体，清洗，烘干；/n（2）磷化：/n称取次磷酸钠放置在瓷舟上游，将生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体放置在同一瓷舟的下游，在CVD管式炉中和氩气氛围下加热磷化，得到中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料，其特征在于，通过以下步骤制备而得：
（1）制备生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体：
首先将乙酸铜·一水、硝酸钴·六水、氟化铵、尿素依次加入到去离子水中，磁力搅拌形成均匀的混合溶液，将预处理后的碳布和混合溶液共同加入到带聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜中，水热反应得到生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体，清洗，烘干；
（2）磷化：
称取次磷酸钠放置在瓷舟上游，将生长在碳布上的铜掺杂氧化钴和氢氧化钴前驱体放置在同一瓷舟的下游，在CVD管式炉中和氩气氛围下加热磷化，得到中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料。


2.根据权利要求1所述的一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催化材料，其特征在于，步骤（1）中，乙酸钴·一水的用量为0.2mM-0.3mM，硝酸钴的用量为2mM-3mM，氟化铵的用量为6mM-10mM，尿素的用量为10mM-15mM，去离子水的用量为30mL-40mL。


3.根据权利要求1或2所述的一种中空纳米管结构的铜掺杂磷化钴双功能水电解催...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，杜相桓，刘远建，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33