一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装MoO3-Mo2C异质结构材料的制备方法

本发明涉及一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料的制备方法，属于材料的制备和应用领域。

背景技术：

1、大量的研究表明寻找和发展绿色能源可以有效缓解由于矿石燃料过度使用造成的环境污染。氢能被认为是一种重要的能源载体。电催化分解水是一种有效的路径去产生氢气和氧气，但缓慢的动力学降低了水电解的效率。目前为止，pt基材料和ruo2基材料是重要的水分解催化剂。例如，gao团队利用ni(no3)2·6h2o、(nh4)6mo7o24·4h2o、h2ptcl6、nabh4等构建了pt/moo2/ni(oh)2/ni，其在koh电解液下催化水还原析氢，10ma/cm2时电压为18mv(acs sustainable chem.eng.2021,9,8257-8269)。kundu课题组利用co(oac)2·4h2o、rucl3·xh2o、pvp、btc、甲醇、乙醇等合成了co掺杂的ruo2纳米棒，其在koh电解液下催化水氧化析出氧气，10ma/cm2时电压为238mv(acs appl.mater.interfaces 2022,14,1077-1091)。低储量限制了其广泛应用，因此寻找非贵金属双功能催化剂成为研究的重点。

2、过渡金属氧化物因为具有高的含量和高的催化效率，被认为是一类高效的电催化剂。jiang课题组利用c6h5na3o7·2h2o、(nh4)2fe(so4)2·6h2o、na2wo4·2h2o、niso4·6h2o、nh4f·h2o、nah2po2·h2o等构建了ni-fe-p-wo3/nf复合物，其在koh电解液下催化水氧化析出氧气，10ma/cm2时电压为218mv(int.j.hydrogen energy,2022,47,29305-29314)。kurungot课题组利用(nh4)6mo7o24·4h2o、ch4n2s、n2h4·h2o、koh、h2o2、nicl2·6h2o、c等合成了碳支撑的nio-moo3复合物，nio@moo3/vc在koh电解液下催化水氧化析出氧气，10ma/cm2时电压为280mv(acs appl.energy mater.2019,2,4987-4998)。chong题组利用mo粉、co(no3)2·6h2o、dmf、h2o2、koh、hcl等合成了zif67@moo3@nf，其在koh电解液下催化水分解析出氧气和氢气，10ma/cm2时电压为1.58v(int.j.hydrogen energy,2022,47,9606-9615)。基于以上研究结果，可控调变moo3基材料，形成氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料，使其有效断裂h-oh键，具有重要的研究价值。

技术实现思路

0、
技术实现要素：

1、本发明旨在提供一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料的制备方法。

2、基于上述目的，本发明所涉及的技术方案如下：

3、(1)氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料的制备：将1-2gα-moo3粉末与10-20ml h2o2混合，150-200℃水热合成α-moo3纳米片；将1-2gα-moo3纳米片分散于10-20ml水，0.5-1.2g葡萄糖和0.4-0.6g磷酸三聚氰胺混合并分散于10-20ml水，将上述两种水溶液混合，将泡沫nife进入上述混合液中，油浴条件下90-120℃加热蒸发水形成浆状物质，然后将浆状物质放入管式炉，ar气氛下，600-800℃焙烧1-3h，得到氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料。上述的制备方法，所述α-moo3归属于标准卡jcpds#35-0609；所述mo2c归属于标准卡片jcpds#45-1013。

4、(2)一种上述的制备方法制备得到的氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料在水处理反应中的应用；在电催化分解水，反应电流密度为10ma/cm2，电压为1.55-1.64v；在光催化染料废水中的亚甲基蓝，亚甲基蓝浓度为0.1-1ppm，反应时间为6-10h，去除率为100％。

5、本发明具有如下优点：

6、(1)提供了氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料的新合成路径。

7、(2)氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料在水处理反应中表现出高的催化能力。

技术特征：

1.一种氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料的制备方法其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述α-moo3归属于标准卡jcpds#35-0609；所述mo2c归属于标准卡片jcpds#45-1013。

3.一种由权利要求1-2任一项所述的制备方法制备得到的氮磷共掺杂碳封装moo3-mo2c异质结构材料在水处理反应中的应用；在电催化分解水，反应电流密度为10ma/cm2，电压为1.55-1.64v；在光催化染料废水中的亚甲基蓝，亚甲基蓝浓度为0.1-1ppm，反应时间为6-10h，去除率为100％。

技术总结
本发明涉及一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装MoO<subgt;3</subgt;‑Mo<subgt;2</subgt;C异质结构材料的制备方法，具体的说是将α‑MoO<subgt;3</subgt;粉末与H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;混合，水热合成α‑MoO<subgt;3</subgt;纳米片；α‑MoO<subgt;3</subgt;纳米片分散于水，葡萄糖和磷酸三聚氰胺混合并分散于水，将上述两种水溶液混合，将泡沫NiFe进入上述混合液中，油浴条件下加热蒸发水形成浆状物质，然后将浆状物质放入管式炉，Ar气氛下，焙烧，得到氮磷共掺杂碳封装MoO<subgt;3</subgt;‑Mo<subgt;2</subgt;C异质结构材料；该制备得到的氮磷共掺杂碳封装MoO<subgt;3</subgt;‑Mo<subgt;2</subgt;C异质结构材料在水处理反应中的应用。

技术研发人员：李忠成,刘光睿,王文嫔
受保护的技术使用者：青岛科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15