[发明专利]一种硼掺杂纳米g-C3N4包覆纳米Co的电催化产氢材料及其制法

权利要求书

1.一种硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料，包括以下按重量份数计的配方原料及组分，其特征在于：14-18份凹凸棒石、11-15份硅烷偶联剂、33-48份三聚氰胺、22-26份三聚氯氰、4-8份Co(NO₃)₃、1-3份硼酸三异丙酯。

2.根据权利要求1所述的一种硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的一种硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料，其特征在于：所述硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料制备方法包括以下步骤：

(1)将凹凸棒石进行球磨，直至凹凸棒石通过1800-2000目网筛，向甲苯溶剂中加入14-18份凹凸棒石，将溶液置于超声处理仪中进行超声分散处理30-50min，超声频率为20-30KHz，再加入11-15份硅烷偶联剂3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷，将溶液加热至65-85℃，反应6-8h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物、干燥，制备得到硅烷偶联剂接枝的改性凹凸棒石。

(2)向蒸馏水溶剂中加入改性凹凸棒石，将溶液进行超声分散处理1-2h，超声频率为25-35KHz，然后加入38-53份三聚氰胺和15-21份三聚氯氰，将溶液加热至85-95℃，匀速搅拌反应3-5h，将溶液除去溶剂、洗涤固体产物并干燥，制备得到三聚氰胺-三聚氯氰-凹凸棒石复合材料。

(3)向蒸馏水溶剂中加入三聚氰胺-三聚氯氰-凹凸棒石复合材料、1-3份硼酸三异丙酯和4-8份Co(NO₃)₃，将反溶液进行超声分散处理2-3h，超声频率为25-35KHz，将溶液转移进反应釜中，加热至190-200℃，反应15-20h，将溶液除去溶剂，浓缩产物置于将固体混合物置于气氛电阻炉中，并通入氮气，升温速率为2-4℃/min，升温至520-550℃，煅烧2-3h，再升温至740-760℃，保温煅烧3-4h，将煅烧产物置于物质的量浓度为0.4-0.8mol/L的硫酸溶液中，匀速搅拌2-5h，过滤并洗涤固体产物，制备得到硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料。

4.根据权利要求3所述的一种硼掺杂纳米g-C₃N₄包覆纳米Co的电催化产氢材料，所述超声处理仪包括主机(1)，其特征在于：所述主机(1)的顶部固定连接有支架(2)，支架(2)上安装有超声发生器(3)，超声发生器(3)的底部安装有超声探头(4)和调节装置(5)，主机(1)的顶部放置有反应瓶(6)，反应瓶(6)的内部插接有搅拌装置(7)，搅拌装置(7)通过定位装置(8)固定安装在主机(1)上，经纬装置(8)上安装有紧固组件(9)，紧固组件(9)包括主座(901)，主座(901)的顶部活动插接有调节杆(902)，主座(901)的外侧安装有分别与搅拌装置(7)和定位装置(8)相连接的固定板(904)和活动板(903)，调节杆(902)和活动板(903)之间通过连杆活动连接。