[发明专利]一种含磷化铜复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种含磷化铜复合材料的制备方法，包括如下步骤：S1、将泡沫铜进行预处理，得到基底材料；S2、将步骤S1的基底材料置于过硫酸铵与碱的混合溶液中，制得氢氧化铜纳米线模板；S3、将步骤S2的氢氧化铜纳米线模板置于次亚硫酸钠、酸与微量水合肼的混合溶液中在一定温度的充分反应下，制备出含磷化铜复合材料。本发明提供一种含磷化铜复合材料，具有良好的电催化性能，可应用于电还原CO₂领域。本发明还提供一种含磷化铜复合材料的制备方法，有效提升材料性能，且原料廉价易得、制备简单。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，特别是涉及一种含磷化铜复合材料及其制备方法。

背景技术

目前，化石燃料是我国社会和经济的主要能源，达到80％以上。因此，由于二氧化碳的过量排放，从而导致了气候变化和严重的环境问题，将二氧化碳转化为有用的化学物质或液体燃料作为可再生能源是解决即将到来的能源危机和环境问题的一种非常有前途的方法。在电化学还原二氧化碳的研究中，Cu基纳米材料仍是研究最多的阴极材料之一，而两种或多种材料的复合可以提高其材料的电催化性能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种含磷化铜复合材料，具有良好的电催化性能，可应用于电还原CO₂领域。

本发明还提供一种含磷化铜复合材料的制备方法，有效提升材料性能，且原料廉价易得、制备简单。

本发明采用如下技术方案：

一种含磷化铜复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将泡沫铜进行预处理，得到基底材料；

S2、将步骤S1的基底材料置于过硫酸铵与碱的混合溶液中，制得氢氧化铜纳米线模板；

S3、将步骤S2的氢氧化铜纳米线模板置于次亚硫酸钠、酸与微量水合肼的混合溶液中在一定温度的充分反应下，制备出含磷化铜复合材料。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S1中，所述预处理的方法为：泡沫铜预先在10ml-15ml盐酸溶液中超声3min-5min，接着依次在去离子水、乙醇、去离子水中分别超声清洗。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述依次在去离子水、乙醇、去离子水中分别超声清洗步骤中，超声清洗的时间各为5min-15min。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S1中，所述泡沫铜的厚度为0.1mm-0.5mm，所述泡沫铜的几何尺寸为0.5cm×2cm。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S2中，所述过硫酸铵的浓度为0.01mol/L-0.1mol/L，所述碱的浓度为0.1mol/L-0.2mol/L。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S3中，所述次亚硫酸钠的浓度为0.1mol/L-0.2mol/L，所述酸的体积为0.1ml-1ml。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S3中，所述水合肼的体积为1ml-4ml。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S3中，所述反应的温度为70℃-100℃。

对上述技术方案的进一步改进为，在所述步骤S3中，所述反应的时间为100min-130min。

一种含磷化铜复合材料，使用上述的制备方法制得。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种含磷化铜复合材料的制备方法，以采用氧化还原法制备的多孔蓬松型氢氧化铜纳米线结构为模板，继而将该模板与次亚磷酸钠、酸与微量水合肼的混合溶液进行反应，从而制备出具有规整、表面高活性的含磷化铜复合材料；本发明提供的方法能有效提升材料性能，且原料廉价易得、制备简单。