[发明专利]一种多层级金属磷化物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多层级金属磷化物，其特征在于，包括金属泡沫骨架和金属泡沫骨架表面覆盖的金属磷化物；金属泡沫骨架间分布有平均孔径为50~500 μm的贯穿大孔，金属泡沫骨架表面分布有10~100 μm的大孔；所述金属磷化物为磷化钴或铁钴双金属磷化物；所述金属磷化物呈类似编织袋的片线结构；所述大孔由金属镀层形成。

2.根据权利要求1所述多层级金属磷化物，其特征在于，所述金属泡沫骨架为镍泡沫骨架、铜泡沫骨架、钴泡沫骨架、铝泡沫骨架、铁泡沫骨架或钛泡沫骨架。

3.根据权利要求1所述多层级金属磷化物，其特征在于，所述金属磷化物中Fe的摩尔分数为0~30%。

4.根据权利要求1所述多层级金属磷化物，其特征在于，所述铁钴双金属磷化物的形貌为纳米片和纳米线的组合；纳米片和纳米线组成类似编织袋的片线结构。

5.根据权利要求1所述多层级金属磷化物，其特征在于，所述金属镀层为镍层、铜层、钴层或铁层。

6.权利要求1~5任一所述多层级金属磷化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将金属泡沫进行恒电流处理使其表面沉积上金属并形成大孔，所述恒电流处理的电流密度为-0.5 A•cm^-2~-2 A•cm^-2；处理时间为100~1000 s；

S2：将S1得到的金属泡沫浸入含有铁源、钴源、无机铵的碱性混合溶液中，于100~120℃水热反应1~10小时，洗涤，干燥；

S3：将S2得到的金属泡沫与磷源混合，于250~400℃下保温0.5~4小时，即得到所述多层级金属磷化物。

7.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，S1中所述金属泡沫在恒电流处理前还包括超声清洗处理。

8.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，S2中所述铁源为九水合硝酸铁、氯化铁或硫酸亚铁中的一种或几种；所述钴源为六水合硝酸钴、氯化钴、硫酸钴中的一种或几种；S3中所述磷源为次磷酸钠或红磷中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述制备方法，其特征在于，S3中反应在惰性气氛下进行，惰性气体的气流量为10~200 sccm；S3中以2~10℃·min^-1的升温速率进行升温。

10.权利要求1~5任一所述多层级金属磷化物作为催化剂在析氢反应、析氧反应或全解水反应方面的应用。