[发明专利]一种Ni12

说明书

本发明公开一种Nisubgt;12/subgt;Psubgt;5/subgt;或Nisubgt;2/subgt;P纳米阵列的制备方法，涉及催化剂制备的技术领域，该方法包括：载体预处理：除去载体表面的氧化物及有机物杂质，所述载体用于提供镍源，还用于给纳米阵列提供原位生长的空间；制备Nisubgt;12/subgt;Psubgt;5/subgt;或Nisubgt;2/subgt;P：将磷酸盐覆盖在预处理后的载体上，然后在惰性气氛下加热至250‑350℃并保温0.5‑4h，所得产物冲洗、干燥，即得到Nisubgt;12/subgt;Psubgt;5/subgt;/载体或Nisubgt;2/subgt;P/载体。通过本发明的方法制备Nisubgt;12/subgt;Psubgt;5/subgt;/载体或Nisubgt;2/subgt;P/载体，能够获得单一磷化物，制备方法简单、易于控制，将其应用在电解海水中长期电解，具有优异的催化性能和稳定性。

技术领域

本发明涉及催化剂制备的技术领域，尤其涉及一种Ni₁₂P₅或Ni₂P纳米阵列的制备方法及应用。

背景技术

随着社会的发展，人们对化石能源的依赖越来越严重，同时造成的环境问题尤为严重，目前致力于寻找一种能量密度高，且对环境无污染的新能源。氢能源被人们研究发现，氢具有能量密度高，燃烧产生水对环境无污染等特点。其中电解海水制氢具有很大的发展潜力，但仍然存在很多问题，主要受限于贵金属催化剂的价格，产量少等劣势，而且还受限于海水的复杂环境主要是在阳极的选择性反应以及Cl-对电极表面的腐蚀问题。基于以上存在的问题，人们探究过渡金属催化剂以用来电解海水制氢。

过渡金属磷化物有着优异的电化学性能而被研究者们广泛关注，研究表明，磷化物容易制备出稳定的纳米、微米结构，这些纳米、微米结构在电解水中能显著强稳定性和增加催化活性，是一种优异的电极材料。现阶段研究表明，磷化镍拥有多种化合物，如：Ni₃P、Ni₂P、NiP₂、NiP、Ni₅P₄、Ni₇P₃、Ni₁₂P₅等，镍与磷的成键方式较为特殊，一般合成方法得到的是不同比例的磷化物NiP_X，获得单一磷化物，往往需要较为复杂的合成配方与方案，不利于磷化镍在电极材料方向的应用。

发明内容

本发明提供一种Ni₁₂P₅或Ni₂P纳米阵列的制备方法及应用，以至少解决现有技术中存在的以上技术问题。

本发明第一方面提供一种Ni₁₂P₅或Ni₂P纳米阵列的制备方法，该方法包括：

载体预处理：除去载体表面的氧化物及有机物杂质，所述载体用于提供镍源，还用于给纳米阵列提供原位生长的空间；

制备Ni₁₂P₅或Ni₂P：将磷酸盐覆盖在预处理后的载体上，然后在惰性气氛下加热至250-350℃并保温0.5-4h，所得产物冲洗、干燥，即得到Ni₁₂P₅/载体或Ni₂P/载体。

在一可实施方式中，所述载体为泡沫镍、泡沫镍铜合金或泡沫镍铁合金。

在一可实施方式中，所述载体预处理包括：

使用酸溶液超声洗涤载体10-30min；

再使用有机溶剂超声洗涤载体5-20min；

洗涤后的载体干燥后得到预处理后的载体。

在一可实施方式中，所述磷酸盐包括正磷酸盐、次磷酸盐或亚磷酸盐中的一种。