[发明专利]一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法

权利要求书

1.一种碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将纳米黑磷作为阴电极，待掺杂的碱金属/碱土金属作为阳电极，电解液选用金属盐的非水溶液，阳电极、阴电极和电解液构成电解池，阳电极、阴电极分别与电源的正负极连接，整个过程在手套箱中完成；

(2)启动电源，在恒电压的作用下，金属单质失电子为金属阳离子，阴极纳米黑磷得电子与金属阳离子反应，从而均匀的掺杂在纳米黑磷上，形成碱金属/碱土金属掺杂纳米黑磷；

(3)收集反应产物，采用有机溶剂洗涤、干燥后得到碱金属/碱土金属掺杂的纳米黑磷。

2.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：纳米黑磷包括黑磷纳米片、黑磷量子点、多孔黑磷烯、黑磷纳米带。

3.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：待掺杂金属为碱金属及碱土金属Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba中的一种。

4.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：电解质为待掺杂金属盐，金属盐为有机盐或无机盐的一种，无机盐包括碳酸盐、磷酸盐、氯酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硝酸盐，有机盐包括烷基盐、烷基胺盐、脂肪酸盐、醇的碱金属盐。

5.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：电解液为有机溶剂或离子液体，有机溶剂选自碳酸酯(碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、己酸甲酯)、醇(乙二醇、聚乙二醇、丙三醇)、四氢呋喃、二甲基乙酰胺、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、丙酮和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种，离子液体选自咪唑类、季铵盐类、吡咯类、哌啶类中的一种。

6.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：电解质在电解液中的浓度0.01～2mol/L。

7.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：恒电压为0.1V～20V，时间为3～120min。

8.根据权利要求1所述的碱金属及碱土金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：洗涤选用的有机溶剂为苯、丙酮、甲醚、乙醇、N-甲基吡咯烷酮中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：洗涤方式为抽滤洗涤或离心洗涤，抽滤洗涤次数为1～5次；离心洗涤是在转速500～12000r/min下处理5～60min，洗涤次数2～3次。

10.根据权利要求1所述的金属掺杂纳米黑磷的制备方法，其特征在于：干燥方式为真空干燥，温度为25～60℃。