一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装制造技术

技术编号:39819146 阅读:10 留言:0更新日期:2023-12-22 19:38
本发明专利技术涉及一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装

【技术实现步骤摘要】
一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装WO3‑
WP2异质结构材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料的制备方法,属于材料的制备和应用领域


技术介绍

[0002]作为一种清洁

可再生的能源载体,氢能是一种理想的能源来取代传统的化石能源,缓解碳排放带来的压力

在目前报道过的产氢路径中,电催化分解水是一种有效

清洁的方法

电解水包括阳极的析出氧气反应和阴极上的析出氢气反应

相对于析氢反应,析氧反应是4电子转移过程,所以动力学缓慢,是电解水的速控步

在实际生产中,电解水技术包括碱性电解水和酸性电解水

酸性电解水最近研究的多,因为该体系能产生大的电流密度

高的电压效率和低的阻抗损失

但是,低的内在活性

弱的稳定性,使酸性条件下电解水很难实现

因此,发展高效的碱性电解水路径成为研究的重要方向

[0003]研究表明构建异质结构,能够有效增加活性面积,高效催化水分解

例如,
Wang
等人利用六水合氯化铁

二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物

六水硫酸镍等构建了
Ni3S4/NiS2/FeS2异质结构纳米粒子,以
1M KOH
为电解液,电催化分解水电流密度为
10mA/cm2时,电压为
1.68V(Applied Surface Science 560(2021)149985)。Feng
等人利用
Na2WO4·
2H2O、C3H6N6、RuCl3·
xH2O、C4H
11
NO3、C8H
11
NO2·
HCl
等构建了
Ru/WO3‑
W2N/NC
,以
1M KOH
为电解液,电催化析氢电流密度为
10mA/cm2时,过电势为
64mV
;以
0.5M H2SO4为电解液,电催化析氢电流密度为
10mA/cm2时,过电势为
110mV(Journal of Colloid and Interface Science 636(2023)618

62)。Li
等利用
Fe(NO3)3·
9H2O、C3H6N6、RuCl3·
xH2O、C4H
11
NO3、C8H
11
NO2·
HCl
等构建了
Ru/Fe3O4‑
Fe3C/NC
,以
1M KOH
为电解液,电催化析氢电流密度为
10mA/cm2时,过电势为
148mV
;以
0.5M H2SO4为电解液,电催化析氢电流密度为
10mA/cm2时,过电势为
141mV(International Journal of Hydrogen Energy 48(2023)15522

15532)。
综上所述,构筑氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料催化分解水具有重要的意义


技术实现思路


[0004]本专利技术旨在提供一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料的制备方法

[0005]基于上述目的,本专利技术所涉及的技术方案如下:
[0006](1)
氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料的制备:将
0.1

0.2g WO3粉末分散于
15

25mL
水,
0.6

1.5g
葡萄糖和
0.4

0.8g
磷酸三聚氰胺混合并分散于
15

25mL
水,将上述两种水溶液混合,将泡沫
NiFe
进入上述混合液中,油浴条件下
80

120℃
加热蒸发水形成浆状物质,然后将浆状物质放入管式炉,
Ar
气氛下,
500

700℃
焙烧1‑
2h
,得到氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料

上述的制备方法,所述
WO3归属于标准卡
JCPDS#43

1035
;所述
WP2归属于标准卡片
JCPDS#35

1466。
归属于标准卡片
JCPDS#35

1466。
一种上述的制备方法制备得到的氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料在水处理反应中的应用;在电催化分解水,反应电流密度为
10mA/cm2,电压为
1.6V
;在光催化染料废水中的亚甲基蓝,亚甲基蓝浓度为
0.1ppm
,反应时间为
10h
,去除率为
100


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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种氮磷共掺杂碳封装
WO3‑
WP2异质结构材料的制备方法其特征在于,包括以下步骤:将
0.1

0.2g WO3粉末分散于
15

25mL
水,
0.6

1.5g
葡萄糖和
0.4

0.8g
磷酸三聚氰胺混合并分散于
15

25mL
水,将上述两种水溶液混合,将泡沫
NiFe
进入上述混合液中,油浴条件下
80

120℃
加热蒸发水形成浆状物质,然后将浆状物质放入管式炉,
Ar
气氛下,
500

700℃
焙烧1‑
2h
,得到氮磷共掺杂...

【专利技术属性】
技术研发人员:李忠成刘光睿王文嫔
申请(专利权)人:青岛科技大学
类型:发明
国别省市:

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