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一种铁钴磷硫化合物微米片


技术摘要:
本发明公开一种铁钴磷硫化合物微米片,所述微米片采用固相合成、超声处理等步骤制备而成;所述微米片的横向尺寸介于1um至3um之间;所述微米片的用来衡量磷位对氢的亲和力的自由能差值△GH为0.16eV;电催化析氢过电位为263mV,塔菲尔斜率为80mV/dec。
背景技术:
本发明的目的在于提供一种具有改善磷位活性的铁钴磷硫化合物微米片。 所述微米片采用如下步骤制备而成:按摩尔比为0.85:0.15:1:3的化学配比称量 粉末形式的单质元素铁、钴、磷、硫,所述磷单质采用红磷;将上述单质原料混合在一起并采 用研钵研磨三十分钟;用压片机使用10MP的压力将上述混合的粉末压制成圆片;将上述圆 片放置于氧化铝坩埚中,再将氧化铝坩埚放置于石英管内;将石英管抽真空至10-4Pa,然后 采用氢氧机将石英管密封;将上述密封好的石英管放置于马弗炉中,在700摄氏度反应5天, 炉冷后将圆片状样品研磨二十分钟制得前驱体样品;再将前驱体样品分散于酒精中,超声 处理4小时,制得所述铁钴磷硫化合物微米片;所述铁钴磷硫化合物微米片的横向尺寸介于 1um至3um之间;所述铁钴磷硫化合物微米片的用来衡量磷位对氢的亲和力的自由能差值△ G H为0.16eV;所述铁钴磷硫化合物微米片的电催化析氢过电位为263mV,塔菲尔斜率为 80mV/dec。 与现有技术相比,本发明所述的样品具有以下的优点:制备的样品的用来衡量磷 位对氢的亲和力的自由能差值△G H为0.16eV,电催化析氢过电位为263mV,塔菲尔斜率为 80mV/dec。 附图说明 图1是铁钴磷硫化合物微米片的XRD图谱。 图2是铁钴磷硫化合物微米片的SEM图谱。 图3是铁钴磷硫化合物和铁磷硫化合物的自由能图。 3 CN 111569915 A 说 明 书 2/2 页 图4是铁钴磷硫化合物微米片的线性伏安曲线和塔菲尔曲线。
技术实现要素:
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。 采用如下步骤制备:按摩尔比为0.85:0.15:1:3的化学配比称量粉末形式的单质 元素铁、钴、磷、硫,所述磷单质采用红磷;将上述单质原料混合在一起并采用研钵研磨三十 分钟;用压片机使用10MP的压力将上述混合的粉末压制成圆片;将上述圆片放置于氧化铝 坩埚中,再将氧化铝坩埚放置于石英管内;将石英管抽真空至10-4Pa,然后采用氢氧机将石 英管密封;将上述密封好的石英管放置于马弗炉中,在700摄氏度反应5天,炉冷后将圆片状 样品研磨二十分钟制得前驱体样品;再将前驱体样品分散于酒精中,超声处理4小时,制得 所述铁钴磷硫化合物微米片。 为了说明本实施例的技术效果,对按实施例的样品进行了表征。图1是样品的XRD 图谱,可以看出样品的衍射峰与FePS(3 PDF#33-0672)的标准数据非常匹配,并且没有杂相 峰,说明铁钴磷硫化合物被成功制备。此外,图2是样品不同放大倍数下的SEM图谱,可以看 出样品的横向尺寸介于1um至3um之间。图3反映的是样品(掺钴)的和未掺杂的FePS3的不同 位置对氢的亲和力的自由能差值△G H,该差值越小说明活性越高。从中可以看出对于掺杂 或者未掺杂,磷位的△G H始终小于硫位的△G H。这说明在该材料中磷位的活性是占主导的。 此外,掺杂后,磷位的活性得到了极大的改善,△GH从0.51eV降低到了0.16eV。图4是样品的 线性伏安曲线和塔菲尔斜率曲线,样品的电催化析氢过电位(10mA/cm2时)为263mV,塔菲尔 斜率为80mV/dec。 本发明还公开了所述的铁钴磷硫化合物微米片在电催化析氢领域的应用。 需要声明的是,以上所述的仅是本发明的优选实施方式,本发明不限于以上实施 例。可以理解,本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的 其他改进和变化,均应认为包含在本发明的保护范围之内。 4 CN 111569915 A 说 明 书 附 图 1/4 页 图1 5 CN 111569915 A 说 明 书 附 图 2/4 页 图2 6 CN 111569915 A 说 明 书 附 图 3/4 页 图3 7 CN 111569915 A 说 明 书 附 图 4/4 页 图4 8
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