
技术摘要:
本发明涉及纳米材料和催化剂技术领域,公开一种双金属磷化物复合材料及其制备方法和应用。该复合材料的化学式为FeP/RaP,其中,R为镍元素或钴元素,a为1或2;同时,该制备方法操作简单,便于工业化生产,且由该方法制得的双金属磷化物复合材料具有纳米棒状结构,更有利 全部
背景技术:
过渡金属磷化物由于其良好的析氢或析氧催化性能、良好的电化学性能、稳定性 和低成本等特点,引起了研究者的广泛关注。铁、钴和镍作为第一排过渡金属元素,自然资 源丰富,其氧化物、硫化物和磷化物都具有优异的析氢和析氧催化性能。磷化铁、磷化镍和 磷化钴等材料由于其独特的电子结构、优异的物理性能和很好的催化活性,在电解水反应 中表现出更好的催化性能。因此,各种不同组分和不同形貌结构的双金属磷化物复合材料 被合成并用于电解水反应催化剂。
技术实现要素:
本发明的目的是为了克服现有技术中析氧催化剂存在制备成本高、催化活性低的 问题,提供一种双金属磷化物复合材料及其制备方法和应用,该双金属磷化物复合材料具 有结构稳定、催化性能好、制备方法简单等优势。 为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种双金属磷化物复合材料,其中,该复 合材料的化学式为FeP/RaP,其中,R为镍元素或钴元素,a为1或2。 优选地,所述双金属磷化物复合材料具有纳米棒状结构。 本发明第二方面提供一种双金属磷化物复合材料的制备方法,该方法包括以下步 骤: (1)将第一金属化合物、第二金属化合物、表面活性剂、酸和有机醇进行混合,得到 混合溶液; (2)将所述混合溶液进行溶剂挥发自组装、焙烧,得到双金属前驱物; (3)将所述双金属前驱物进行磷化处理,得到双金属磷化物复合材料; 其中,第一金属为铁,第二金属为镍或钴。 优选地,所述表面活性剂为嵌段共聚物。 优选地,步骤(1)中所述混合包括:(a)将第一金属化合物与部分表面活性剂、部分 酸和部分有机醇进行第一混合,得到溶液A;(b)将第二金属化合物与剩余部分表面活性剂、 剩余部分酸和剩余部分有机醇进行第二混合,得到溶液B;(c)将所述溶液A与溶液B进行第 三混合,得到所述混合溶液。 优选地,所述溶剂挥发自组装的条件包括:温度为30-200℃,优选为100-160℃;时 间为1-10h,优选为2-6h。 本发明第三方面提供一种上述方法制得的双金属磷化物复合材料。 本发明第四方面提供一种上述双金属磷化物复合材料在电催化析氧反应中的应 用。 4 CN 111569914 A 说 明 书 2/7 页 与现有技术相比,本发明具有以下优势: (1)本发明主要采用溶剂挥发自组装的制备方法,该制备过程简单易操作,便于工 业化生产; (2)本发明采用过渡金属为原料,降低了催化成本,同时,双金属之间存在协同作 用,使得双金属磷化物复合材料具有较好的催化活性和较快的催化动力学性能; (3)本发明提供的双金属磷化物复合材料为纳米棒状结构,具有较大的比表面积, 更有利于提高材料催化活性。 附图说明 图1是实施例1制得的FeP/Ni2P材料S1的X射线衍射图(XRD图); 图2是实施例1制得的FeP/Ni2P材料S1的扫描电镜图(SEM图); 图3是实施例2制得的FeP/CoP材料S2的X射线衍射图(XRD图); 图4是实施例2制得的FeP/CoP材料S2的扫描电镜图(SEM图)。