【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解水领域，特别涉及一种feconi（铁钴镍）的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法。
技术介绍
1、从18世纪中期的工业革命开始，化石能源逐渐取代生物质能成为人类的首要能源。然而，它会导致大量的碳排放和温室效应、极地冰川融化等气候变化风险。利用风能、太阳能、潮汐能、地热能、水电等可再生能源替代化石燃料是不可避免的，然而使用可再生能源发电具有间歇性和周期性，与消费者之间存在时滞。为了使可再生能源通过电网及时、连续地供应，必须涉及大规模的储能技术。毫无疑问，氢能源不仅能降低对化石能源的依赖性，又能减少碳排放，同时还满足高能量的特点，是一个很好的替代品。
2、电解水反应是现今最有效、最被看好的制氢手段。尽管目前关于析氢催化剂的报道很多，但是开发活性卓越的析氢催化剂一直是众多科研工作者追求的目标。目前公认性能最好的催化剂是贵金属催化剂，但昂贵的价格、低稳定性和稀有性严重限制其工业的长久发展。因此，人们一直在努力寻找与这些贵金属基催化剂活性相当的廉价、丰富、高效的催化剂材料。迄今为止，基于过渡金属的电催化剂，包括过渡金属氮化物、过渡金属碳化物、过渡金属硫化物、过渡金属硼化物、过渡金属氢氧化物、过渡金属氧化物和过渡金属磷化物，已被广泛报道用于催化水分解。其中过渡金属磷化物结合了金属和陶瓷的特性，它们是良好的导体，同时具有优异的耐酸碱腐蚀性能，这是作为双功能水分解催化剂的关键性能。与此同时，过渡金属磷化物倾向于形成各向同性的晶体结构，而不是像碳化物和氮化物这样的层状结构，因此过渡金属磷化物往往具有更多的配位
3、在各种金属磷化物中，单金属磷化物是最为常见的。然而作为双功能催化剂，在酸性、中性和碱性溶液中同时保持活性对单金属磷化物来说是一个挑战。磷化物的每种阳离子在特定溶液中都具有各自的优势，开发多组分金属磷化物可能赋予新催化剂同时挑战酸性、中性和碱性溶液的能力。因此开发一种工艺简单的制备方法来得到具有优异的电解水催化性能的泡沫镍负载fe0.2co0.6ni0.6p纳米材料具有重要的研究意义和应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，解决了现有电解水贵金属催化剂成本高以及过渡金属催化剂的催化活性和稳定性无法满足实际需求的问题。本专利技术制备的复合材料的催化活性高、稳定性好，且制备方法简单、重复性好，有利于实现工业化规模生产。
2、本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
3、三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、将泡沫镍依次放入到稀盐酸、丙酮中超声清洗一定时间，将超声后的泡沫镍取出用乙醇和去离子水洗涤后，再真空干燥得到预处理后的泡沫镍；
5、s2、按一定摩尔比准备c6h17feo10、c4h6coo4·4h2o和ni(ch3coo)2·4h2o，将上述反应物加入到一定体积的c3h8o2中超声一定时间混合均匀，再加入c3h8o继续超声一段时间得到均匀的混合溶液；
6、s3、将步骤s1得到的预处理后的泡沫镍浸入步骤s2得到的混合溶液中，共同放入反应釜中，一定温度下保温一定时间，洗涤后真空干燥即得到泡沫镍负载的feconi三元过渡金属基纳米材料；
7、s4、将步骤s3所得的泡沫镍负载的feconi三元过渡金属基纳米材料与nah2po2以一定质量比分别放在两个瓷舟中，将装有nah2po2的瓷舟放在管式炉的上风口，将装有泡沫镍负载的feconi三元过渡金属基纳米材料的瓷舟放在管式炉的下风口；在氩气氛围内以一定的升温速率升温至一定温度并保温一定时间，得到泡沫镍负载的feconi三元金属磷化物复合材料。
8、步骤s1所述的稀盐酸的浓度为3mol/l，所述的超声时间均为10～15min。
9、步骤s2所述的一定摩尔比为0.2mol: 0.6mol: 0.2mol，所述的一定体积的c3h8o2为8ml，c3h8o为32ml所述超声时间均为25～35min。
10、步骤s3所述的反应釜中保温温度为160℃，保温时间为12h。
11、步骤s3中，泡沫镍负载的feconi三元过渡金属基纳米材料在60℃真空干燥12h，再按步骤s4所述泡沫镍负载的feconi三元过渡金属基纳米材料与nah2po2的质量比为1:5分别放入两个瓷舟中。
12、步骤s4所述的氩气氛围中氩气的流量为80~100scm，所述的升温速率为5℃/min，所述350℃保温时间为2h。
13、本专利技术的有益效果在于：本专利技术的电解水析氧催化剂feconi三元金属磷化物复合材料是以泡沫镍为导电基底的生长fe0.2co0.6ni0.6p三元过渡金属磷化物；该复合材料在碱性条件下oer电流密度100ma/cm2下的过电势仅为280mv，her电流密度100ma/cm2下的过电势仅为264mv，酸性条件下her电流密度100ma/cm2下的过电势仅为170mv，并且在碱性条件电流密度10ma/cm2下具有1.56 v的全解水电压。其优异的电化学性能主要是由于其独特的三元过渡金属组分的存在。三元过渡金属组分间的耦合作用使三元过渡金属磷化物结构具有独特的电子结构特性，加快了电子的传输，提高了材料的导电性。同时独特的电子结构也增加了催化水分解的活性位点数量，使材料具备了更加优异的催化性能。
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1.一种三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S1所述的稀盐酸的浓度为3mol/L，所述的超声时间均为10～15min。
3.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S2所述的一定摩尔比为0.2mol: 0.6mol: 0.2mol，所述的一定体积的C3H8O2为8mL，C3H8O为32mL，所述超声时间均为25～35min。
4.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S3所述的反应釜中保温温度为160℃，保温时间为12h。
5.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S3中，泡沫镍负载的FeCoNi三元过渡金属基纳米材料在60℃真空干燥12h，再按步骤S4所述泡沫镍负载的FeCoNi三元过渡金属基纳米材料与NaH2PO2的质量比为1:5分别放入两个瓷舟中。
6.根据权利要求
...【技术特征摘要】
1.一种三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s1所述的稀盐酸的浓度为3mol/l，所述的超声时间均为10～15min。
3.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料的制备方法，其特征在于：步骤s2所述的一定摩尔比为0.2mol: 0.6mol: 0.2mol，所述的一定体积的c3h8o2为8ml，c3h8o为32ml，所述超声时间均为25～35min。
4.根据权利要求1所述的三元金属磷化物电解水催化剂复合材料...
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