【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，具体涉及一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片及其制备方法和应用。
技术介绍
1、电解水技术是一种低成本的碳中和制氢技术，昂贵而稀缺的铂基材料通常被认为是电解水技术中氢析出反应(her)的基准电催化剂。为了探索高性能、高稳定性的氢析出电催化剂来代替贵金属基催化剂，需要构建高活性、高成本效益的非贵金属电催化剂。
2、过渡金属磷化物(tmps)因其类似氢化酶的催化机制和高导电性而受到科学界的广泛关注。然而，受限于tmps的强氢键作用和缓慢的动力学过程，文献中广泛研究了异质纳米界面的开发，以此作为调节其电子结构和优化氢中间产物吸附能的有效途径，从而进一步提高her的内在催化活性。在这个方向上，具有可调多孔结构和丰富配位中心的金属有机框架(mofs)已被广泛用作合成tmps的多功能前躯体。然而，这种策略的可扩展性受到各自工艺难度的极大限制，例如复杂耗时的加热技术，以及在某些情况下需要使用大量有害有机溶剂。所以，现有技术中有效制氢电催化剂的制备成本依然居高不下。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片及其制备方法和应用，本专利技术提供的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片具有良好的催化性能，且制备成本低。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供了一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，包括氮磷掺杂碳纳米片和负载在所述氮磷掺杂碳纳米片上的铁钴双金属
4、优选地，所述氮磷掺杂碳纳米片的水平尺寸为0.5～5μm，厚度为50～200nm；
5、所述铁钴双金属磷化物纳米颗粒的粒径为5～30nm。
6、本专利技术还提供了上述技术方案所述负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片的制备方法，包括以下步骤：
7、将钴盐溶液和二甲基咪唑溶液混合，得到金属有机框架前驱体溶液；
8、将泡沫镍置于金属有机框架前驱体溶液中，进行老化，得到负载钴离子有机框架的泡沫镍；
9、将铁氰化盐和聚乙烯吡咯烷酮溶于水中，得到铁氰化盐溶液；
10、将所述负载钴离子有机框架的泡沫镍置于铁氰化盐溶液中，进行配体交换反应，得到负载钴氰化物的泡沫镍；
11、将次磷酸钠和所述负载铁钴双金属有机框架的泡沫镍分别置于管式炉的上游侧和中心，进行煅烧，得到所述负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片。
12、优选地，所述钴盐溶液中的钴盐包括硝酸钴、氯化钴、醋酸钴或硫酸钴；
13、所述钴盐溶液中钴盐和二甲基咪唑溶液溶液中二甲基咪唑的质量比为1：2.2～2.5。
14、优选地，所述老化的时间为6～12h。
15、优选地，所述铁氰化盐包括铁氰化钾或亚铁氰化钾；
16、所述铁氰化盐和钴盐溶液中钴盐的质量比为1：10～12。
17、优选地，所述配体交换反应的温度为60～90℃，时间为10～30min。
18、优选地，所述次磷酸钠和钴盐溶液中钴盐的质量比为1～4：1。
19、优选地，所述煅烧的温度为300～400℃，保温时间为2～4h。
20、本专利技术还提供了上述技术方案所述的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片或上述技术方案所述制备方法制得的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片在电极或催化剂中的应用。
21、本专利技术提供了一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，包括氮磷掺杂碳纳米片和负载在所述氮磷掺杂碳纳米片上的铁钴双金属磷化物纳米颗粒。本专利技术提供的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片无需贵价金属原料，其中铁钴双金属磷化物锚定在氮磷掺杂碳纳米片上，表现出优异的催化活性，可直接应用于电解水催化剂，性能优于商业铂碳催化剂，在电解水催化剂材料方面有着广阔的应用前景。
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1.一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，其特征在于，包括氮磷掺杂碳纳米片和负载在所述氮磷掺杂碳纳米片上的铁钴双金属磷化物纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，其特征在于，所述氮磷掺杂碳纳米片的水平尺寸为0.5～5μm，厚度为50～200nm；
3.权利要求1或2所述负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐溶液中的钴盐包括硝酸钴、氯化钴、醋酸钴或硫酸钴；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述老化的时间为6～12h。
6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述铁氰化盐包括铁氰化钾或亚铁氰化钾；
7.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述配体交换反应的温度为60～90℃，时间为10～30min。
8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述次磷酸钠和钴盐溶液中钴盐的质量比为1～4：1。
9.根据权利要求3所述的制备方法，
10.权利要求1或2所述的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片或权利要求3～9任一项所述制备方法制得的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片在电极或催化剂中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，其特征在于，包括氮磷掺杂碳纳米片和负载在所述氮磷掺杂碳纳米片上的铁钴双金属磷化物纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片，其特征在于，所述氮磷掺杂碳纳米片的水平尺寸为0.5～5μm，厚度为50～200nm；
3.权利要求1或2所述负载铁钴双金属磷化物的氮磷掺杂碳纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述钴盐溶液中的钴盐包括硝酸钴、氯化钴、醋酸钴或硫酸钴；
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述老化的时间为6～12h。
【专利技术属性】
技术研发人员：胡广志，王新中，张华，
申请(专利权)人：深圳信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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