[发明专利]一种导电基材表面生长CoPx

权利要求书

1.一种电催化复合材料，包括导电基材及其表面生长的氧掺杂的磷化钴CoP_xO_y纳米阵列，其中0.5x≤1，0.1≤y0.5；所述电催化复合材料通过下述方法制备得到：

1）清洗导电基材并干燥；

2）在水中加入反应物钴盐、磷酸盐和自由基清除剂，搅拌溶解后通入惰性气体除氧，将步骤1）处理后的导电基材悬挂于该反应溶液中，密封；

3）使用 γ 射线或电子束对步骤 2）悬挂导电基材的反应溶液进行辐照；

4）辐照后取出导电基材清洗并干燥，然后置于惰性气氛管式炉中，升温至200~1000 ^oC并恒温一定时间，停止加热后，保持惰性气氛自然冷却至室温。

2.如权利要求1所述的电催化复合材料，所述导电基材选自泡沫镍、泡沫铜和泡沫钛。

3.权利要求1或2所述电催化复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）清洗导电基材并干燥；

2）在水中加入反应物钴盐、磷酸盐和自由基清除剂，搅拌溶解后通入惰性气体除氧，将步骤1）处理后的导电基材悬挂于该反应溶液中，密封；

3）使用 γ 射线或电子束对步骤 2）悬挂导电基材的反应溶液进行辐照；

4）辐照后取出导电基材清洗并干燥，然后置于惰性气氛管式炉中，升温至200~1000 ^oC并恒温一定时间，停止加热后，保持惰性气氛自然冷却至室温。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤1）中通过清洗去除导电基材表面氧化层和有机小分子，具体是：依次用盐酸、蒸馏水和乙醇超声洗涤，反复洗涤多次；然后在真空烘箱中干燥。

5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述钴盐选自下列化合物中的任意一种：CoCl₂·6H₂O、CoCO₃、CoC₂O₄；所述磷酸盐选自下列化合物中的任意一种：NaH₂PO₂、Na₃PO₄、NaH₂PO₄、Na₂HPO₄。

6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述自由基清除剂为异丙醇、乙酸和丙醇中任意一种，其中自由基清除剂和水的体积比在1:1~1:9范围内。

7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3）辐照吸收剂量率为 10~350 Gy/min，吸收剂量为50~1000 kGy。

8.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤4）中管式炉升温速率为2~20 ^oC/min，升温至200~1000 ^oC后保持恒温1~10 h。

9.权利要求1或2所述电催化复合材料在电解水催化析氢反应中的应用。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，以所述电催化复合材料作为工作电极，以碱性溶液为电解质进行电催化析氢，电催化复合材料中导电基材表面生长的氧掺杂的磷化钴CoP_xO_y纳米阵列作为催化剂。

11.如权利要求10所述的应用，其特征在于，采用三电极系统进行电解水催化析氢反应，参比电极为Ag/AgCl电极，对电极为石墨棒，工作电极为所述电催化复合材料，电解质为0.5~9 mol/L的KOH或NaOH溶液。