[发明专利]一种富缺陷的Co3S4超薄多孔纳米片材料及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种富缺陷的Co₃S₄超薄多孔纳米片材料及其制备方法和应用，通过采用等离子体技术处理无机有机层交替排列的无机有机杂化前驱物干剥离制备非层状结构的过渡金属基富缺陷超薄多孔二维纳米片材料，该纳米片材料在碱性介质中具有高稳定性、高效的电催化析氢析氧性能和全解水活性。

主权项

1.一种富缺陷的Co₃S₄超薄多孔纳米片材料，其特征在于：纳米片上具有孔状结构，在所述纳米片的边缘和孔洞内存在大量的电催化活性位点，该电催化活性位点为低配位的Co原子，所述纳米片的厚度为0.5‑3nm；按照下述步骤制备：步骤1，称取四水合醋酸钴和硫代乙酰胺在冰水浴环境下溶于去离子水，待完全溶解后加入三乙烯四胺，其中四水合醋酸钴、硫代乙酰胺、去离子水和三乙烯四胺的质量体积比为(0.15‑0.30)：(0.05‑0.08)：(3.6‑7.2)：(7.2‑14.4)，自室温20‑25℃下磁力搅拌30min至分散均匀后置于水热反应釜中，在150‑200℃条件下反应15‑20h，冷却至室温将产物离心分离后依次用去离子水及乙醇洗涤3‑5遍，置于真空干燥箱中，在50‑80℃条件下干燥4‑8h，得到黑色反应产物Co₃S₄/TETA杂化前驱体；步骤2，将步骤1得到的Co₃S₄/TETA杂化前驱体放入瓷舟中用氩气等离子体处理，处理时间为15‑30min，功率为250‑400W，压力为50‑100Pa，气体流速为100‑300mL min^‑1，将处理后得到的产物用乙醇洗涤并于30‑60℃条件下干燥6‑10h得到富缺陷的Co₃S₄超薄多孔纳米片材料。