一种磷掺杂的多孔片状NiCo2O4双功能电催化剂，制备及其应用制造技术

本发明专利技术公开一种磷掺杂的多孔片状NiCo2O4双功能电催化剂，制备及其应用。本发明专利技术创造性地采用惰性气与还原气的混合气为纳米片表面造孔，形成大量尺寸不一的孔洞结构，该孔洞结构有利于增大电催化剂的活性比表面积，提高电催化剂的电催化性能，在无脱模风险后，有利于改善电催化剂的结构稳定性；并且磷化处理后磷元素与镍元素、钴元素形成的磷化物和磷酸盐，促使电催化剂暴露更多的活性位点，进一步增强电催化剂的催化性能；再加上泡沫镍基底良好的导电性和大的比表面积，有利于活性组分在泡沫镍基底上的均匀分布，从而提高电催化剂的电催化性能，在上述结构的共同作用下该催化剂展现出优异的电催化性能，有望广泛应用于在电催化领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种磷掺杂的多孔片状NiCo2O4双功能电催化剂，制备及其应用


[0001]本专利技术涉及纳米材料
更具体地，涉及一种磷掺杂的多孔片状NiCo2O4双功能电催化剂，制备及其应用。

技术介绍

[0002]发展可持续的清洁能源，减少对化石原料的依赖，是当今人类所需要解决的重大问题之一。氢能作为一种清洁能源，热值高，无污染，被认为是最具有发展前景的能源之一。电化学分解水制氢在生产过程中不产生污染物，是重要的氢能生产途径。完整的分解水反应由阴极析氢反应(HER)和阳极析氧反应(OER)两个半反应组成。然而，析氧反应动力学缓慢，过电位较高，成为分解水反应的瓶颈，此外，析氧反应的产物O2的价值较低。一种较好的解决办法是使用有机物氧化反应代替析氧反应，一方面可以降低分解水反应的过电势，另一方面可以获得高附加值化学品，在一定程度上降低氢的生产成本，提高电化学产氢的市场竞争力。
[0003]电化学产氢的另一个关键是发展高性能的电催化剂。目前工业化电极多使用贵金属基催化剂，如Pt，但高成本和低稳定性使得其应用受到很大的限制。二元金属氧化物NiCo2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷掺杂的多孔片状NiCo2O4双功能电催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将镍源、钴源、氟化铵和尿素按摩尔比为1:2:6.5:1.5加入到水中，混合均匀后转至反应釜中，然后将洁净的泡沫镍放入反应釜中，在100
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140℃下反应5
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7h，得到前驱体，再将前驱体放入管式炉中，在惰性气体下以8
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12℃/min速度升温至300
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400℃并保持1.5
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3h，自然降至室温，得负载在泡沫镍上的片状NiCo2O4电催化剂；S2、在惰性气与还原气的混合气氛下，继续以8
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12℃/min速度升温至300
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400℃对片状NiCo2O4电催化剂进行焙烧，并保温1.5
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3h，得负载在泡沫镍上的多孔片状NiCo2O4电催化剂；S3、将多孔片状NiCo2O4电催化剂置于双温区管式炉内的下游温区，在上游温区放置磷源，在惰性气体保护下，以8
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12℃/min速度升温至反应温度进行磷化处理，并保温1.5
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3h，自然降温后，即得。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述水热反应温度为120℃，反应时间为6h。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述惰性气体选自氮气、氦气、氩气中的一种；所述还原气为氢气；优选地，步骤S1和S3中所述惰性气体流速为40
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【专利技术属性】
技术研发人员：师文生，张韶阳，王维，佘广为，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：