[发明专利]一种Ni2

说明书

本发明公开了一种Ni₂P/Ni₁₂P_5‑xBr_x富缺陷纳米片的合成方法并将其应用于电催化分解水，获得了较为优秀的催化性能。本发明主要通过热处理过程中多组分协同调控，在Ni₂P表面原位析出富缺陷的Ni₁₂P_5‑xBr_x。在初步水热合成氢氧化镍纳米片后，通过管式炉热处理的方法，在控制热处理温度及时间的同时，控制一水合次亚磷酸钠和六溴苯的含量，成功的在合成Ni₂P的同时合成具有富缺陷特点的Ni₁₂P_5‑xBr_x。在碱性条件下对于材料的分解水性能进行了测试。本发明成功的合成了一种富缺陷的异相磷化物纳米片，并通过诱导析出的富缺陷Ni₁₂P_5‑xBr_x提高电解水的催化活性。

技术领域

本发明属于清洁可持续新型能源制备应用领域，特别涉及Ni₂P/Ni₁₂P_5-xBr_x富缺陷纳米片及其合成方法，并将其电催化分解水方面的应用。

背景技术

随着社会现代化进程的加快，传统的化石燃料由于储量不足，环境污染严重，已经不能满足可持续发展的能源需求。1氢气因其能量密度高、二氧化碳零排放而备受社会关注。与蒸汽甲烷重整和煤气化相比，电催化水裂解技术更加环保和经济，是解决氢能综合利用，实现太阳能、风能、生物能等间歇性可再生能源高效转化和储存的有效措施。氢气因其高能量密度和零二氧化碳排放而备受社会关注。与蒸汽甲烷重整和煤气化相比，电解水更环保、更经济，是解决氢能综合利用问题，促进太阳能、风能、生物能等间歇性可再生能源高效转化和储存的有效手段。

传统的商业催化剂大多是贵金属及其衍生物，如Pt、Pd(用于HER)和IrO₂、 RuO₂(用于OER)。贵金属催化剂的地球储量不足和生产成本高的限制，大大限制了电解水工业的发展。在发展绿色氢经济的迫切需求下，开发一种富土、廉价、高效的非贵金属催化剂具有重要的战略意义。

过渡金属磷化物因其独特的d-电子构型和对水分子的良好吸附能力而被广泛研究。在已报道的磷化物中，FeP、CoP、Cu₃P、Ni₂P等都显示出良好的水分离催化活性。为了进一步提高过渡金属磷化物在HER和OER中的优势，人们提出了各种调节工具，如元素掺杂、形态构造和异质结构，以促进催化过程。

目前的Ni₂P因为在分解水过程中存在一定的不足，比如：对于活性氢的强吸附，气泡脱附较慢，催化活性低。本项发明从形貌与本征活性两个角度入手，构筑复杂催化界面的同时利用缺陷工程优化磷化镍在HER，OER过程中的反应势垒，大大提高磷化镍电催化分解水的性能，促进磷化镍系列材料在工业催化方面的应用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供Ni₂P/Ni₁₂P_5-xBr_x富缺陷纳米片及其合成方法。