[发明专利]氮掺杂偏磷酸镍纳米颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料，其特征在于，所述氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料具有多级纳米结构，在网络状互联的纳米颗粒表面分布5～10nm的纳米晶，其中，氮的掺杂量为4at％～8at％。

2.一种氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将Ni源和过硫酸盐按照摩尔比为(3～4)：1的比例加入去离子水中，混合均匀后得到混合液A，然后向混合液A中加入氨水，得到混合液B；其中，Ni源的浓度为0.2～0.3mol/L，混合液A与氨水的体积比为(10～20):1；

步骤2：将导电基底放入步骤1配制的混合液B中，静置15～20min，然后取出清洗，自然晾干；

步骤3：将步骤2处理后得到的导电基底放入石英管加热中心，将石英管内部抽真空至0.1atm以下，再通入惰性气体使管内气压保持常压环境，然后通入NH₃作为载气流；

步骤4：加热石英管，使其加热中心的温度达到400℃～500℃，然后在400℃～500℃温度下保温30～180min，反应完成后，待石英管自然冷却至室温后，取出导电基底；

步骤5：将步骤4处理后得到的导电基底放入石英管加热中心，0.1～1g磷源放置于石英管上游区域；

步骤6：将石英管内部抽真空至0.1atm以下，再通入惰性气体使管内气压保持常压环境，然后通入载气流；

步骤7：以2～6℃/min的升温速率加热石英管，使其加热中心的温度达到280℃～350℃，然后在280℃～350℃温度下保温30～60min；

步骤8：反应结束后，待石英管自然冷却至室温，取出导电基底，即可在导电基底上得到氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒。

3.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钠或过硫酸钾。

4.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤1所述Ni源为六水氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的一种或几种。

5.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤2所述导电基底为碳布、泡沫镍或FTO。

6.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤3所述惰性气体为氩气或者氮气，所述NH₃的流量为20～60sccm。

7.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤5所述磷源为含结晶水的次亚磷酸钠。

8.根据权利要求2所述的氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤6所述惰性气体为氩气或者氮气，所述载气流为氩气、氮气或者为氩气和氢气的混合气体，所述载气流的流量为20～50sccm。

9.权利要求1所述氮掺杂的Ni₂P₄O₁₂纳米颗粒材料作为电解水的阳极材料的应用。

10.权利要求2至8中任一项所述方法得到的氮掺杂的 Ni₂P₄O₁₂ 纳米颗粒材料作为电解水的阳极材料的应用。