[发明专利]无溶剂热解法合成CoFe合金包裹在N,P共掺杂的碳组装的空心球纳米材料的方法

权利要求书

1.无溶剂热解法合成CoFe合金包裹在N,P共掺杂的碳组装的空心球纳米材料的方法，其特征在于具体步骤为：将三聚氰胺、三氧化二铁和维生素B12在玛瑙研钵中研磨均匀，其中三聚氰胺、三氧化二铁和维生素B12的质量比为10:4:3，将得到的混合材料置于管式炉中，在氮气气氛中，以2℃/min的升温速率升温至550℃保持2h，再以5℃/min的升温速率升温至700℃保持1.5h，然后自然冷却至室温后，将得到的产物在0.5M硫酸溶液中浸泡20h，随后依次离心、洗涤、烘干得到CoFe合金包裹在N,P共掺杂的碳组装的空心球结构CoFe@NP-CHS纳米材料。

2.根据权利要求1所述的无溶剂热解法合成CoFe合金包裹在N,P共掺杂的碳组装的空心球纳米材料的方法，其特征在于该空心球纳米材料形成的具体过程为：在反应的初始阶段，三聚氰胺分解为石墨相氮化碳g-C₃N₄，随着温度的持续升高，维生素B12转化为Co³⁺和咕啉环，然后Co³⁺被g-C₃N₄还原为Co原子，同时Fe₂O₃作为硬模板和铁源，g-C₃N₄衍生的氰基片段和咕啉环作为C、N和P源以形成N,P共掺杂的碳层，包裹在Fe₂O₃的表面，Co原子和Fe物质成核形成CoFe合金纳米颗粒，进一步嵌入碳基底中，当温度下降到室温后，将产物浸入0.5M硫酸溶液中20h以除去Fe₂O₃模板，最终得到CoFe合金包裹在N,P共掺杂的碳组装的空心球结构，该空心球结构的CoFe@NP-CHS纳米材料能够显著提高对氧还原反应和析氢反应的催化活性，同时该空心球结构的CoFe@NP-CHS纳米材料用于锌空电池具有较好的充放电性能及充放电循环稳定性。