[发明专利]一种多级孔道磷化钴/氮掺杂碳网络电催化剂的制备方法

权利要求书

1.一种多级孔道磷化钴/氮掺杂碳网络电催化剂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）把两亲性嵌段共聚物溶解于甲醇中，利用注射泵滴入质子化的去离子水，之后缓慢滴加DNA的水溶液，混合2小时以上，继续滴加足量质子化的去离子水，共聚物在DNA诱导下组装形成核壳结构聚合物蠕虫状胶束；稳定12小时以上，加入交联剂1,4-二溴丁烷交联核层，最后通过高速离心将蠕虫状胶束收集，并重新分散在甲醇中；

（2）取蠕虫状胶束的甲醇分散液，与六水合硝酸锌和六水合硝酸钴混合于甲醇中，加入2-甲基咪唑的甲醇溶液并摇匀，室温静置12~36 h，蠕虫状胶束上生长一层均匀的Zn-Co-ZIFs；然后从溶液中沉淀，得产物蠕虫状胶束复合网络，记为蠕虫状胶束/Zn-Co-ZIFs网络，真空干燥；

（3）将步骤（2）中所得蠕虫状胶束/Zn-Co-ZIFs网络在氩气环境中以2~5℃ /min的升温速率升温至500~600℃，煅烧1~1.5 h；自然降温至100℃以下后通入空气，在空气中以3~5℃/min的升温速率升温至350~420℃，煅烧0.5~1 h，将金属离子转化为氧化锌和四氧化三钴；

（4）将一水合次亚磷酸钠和步骤（3）得到的中间产物放置于同一个瓷舟中，瓷舟放入管式炉并使一水合次亚磷酸钠置于上风口，氩气环境中以3~5℃ /min的升温速率升温至300~400℃，煅烧1~3 h；降温至室温，取出，用2 M 盐酸刻蚀氧化锌，用去离子水和无水乙醇洗涤、真空干燥，得到多级孔道结构的磷化钴/氮掺杂碳网络；该网络由一维次级结构堆积形成，具有大量介孔和大孔结构。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述嵌段共聚物为聚（乙二醇）-b-聚（4-乙烯基吡啶）或聚（N，N-二甲基丙烯酰胺）-b-聚（4-乙烯基吡啶），其中，疏水嵌段聚（4-乙烯基吡啶）的聚合度为30~200，亲水嵌段的聚合度为50~400。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述蠕虫状胶束直径为20~30 nm，长度500 nm~3 μm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述1,4-二溴丁烷与4-乙烯基吡啶重复单元的摩尔比为0.05~0.5。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述六水合硝酸锌加六水合硝酸钴的总量和2-甲基咪唑的摩尔比为1:3~1:5，六水合硝酸锌和六水合硝酸钴的摩尔比为1:1~1:5。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述一水合次亚磷酸钠和步骤（3）得到的中间产物质量比为15:1~20:1。

7.一种由权利要求1-6之一所述制备方法得到的多级孔道结构磷化钴/氮掺杂碳网络电催化剂。

8.如权利要求7所述的多级孔道结构磷化钴/氮掺杂碳网络电催化剂在催化电解水析氢反应中的应用。