一种用于水处理的氮磷共掺杂碳封装WO3-WP2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wo3-wp2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、作为一种清洁、可再生的能源载体，氢能是一种理想的能源来取代传统的化石能源，缓解碳排放带来的压力。在目前报道过的产氢路径中，电催化分解水是一种有效、清洁的方法。电解水包括阳极的析出氧气反应和阴极上的析出氢气反应。相对于析氢反应，析氧反应是4电子转移过程，所以动力学缓慢，是电解水的速控步。在实际生产中，电解水技术包括碱性电解水和酸性电解水。酸性电解水最近研究的多，因为该体系能产生大的电流密度、高的电压效率和低的阻抗损失。但是，低的内在活性、弱的稳定性，使酸性条件下电解水很难实现。因此，发展高效的碱性电解水路径成为研究的重要方向。

2、研究表明构建异质结构，能够有效增加活性面积，高效催化水分解。例如，wang等人利用六水合氯化铁、二乙基二硫代氨基甲酸钠三水合物、六水硫酸镍等构建了ni3s4/nis2/fes2异质结构纳米粒子，以1m koh为电解液，电催化分解水电流密度为10ma/cm2时，电压为1.68v(applied surface science 560(2021)149985)。feng等人利用na2wo4·2h2o、c3h6n6、rucl3·xh2o、c4h11no3、c8h11no2·hcl等构建了ru/wo3-w2n/nc，以1m koh为电解液，电催化析氢电流密度为10ma/cm2时，过电势为64mv；以0.5m h2so4为电解液，电催化析氢电流密度为10ma/cm2时，过电势为110mv(journal of colloid and interface science 636(2023)618-62)。li等利用fe(no3)3·9h2o、c3h6n6、rucl3·xh2o、c4h11no3、c8h11no2·hcl等构建了ru/fe3o4-fe3c/nc，以1m koh为电解液，电催化析氢电流密度为10ma/cm2时，过电势为148mv；以0.5m h2so4为电解液，电催化析氢电流密度为10ma/cm2时，过电势为141mv(international journal of hydrogen energy 48(2023)15522-15532)。综上所述，构筑氮磷共掺杂碳封装wo3-wp2异质结构材料催化分解水具有重要的意义。

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wo3-wp2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wo3-wp2异质结构材料的制备：将0.1-0.2g wo3粉末分散于15-25ml水，0.6-1.5g葡萄糖和0.4-0.8g磷酸三聚氰胺混合并分散于15-25ml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80-120℃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，500-700℃焙烧1-2h，得到氮磷共掺杂碳封装wo3-wp2异质结构材料。上述的制备方法，所述wo3归属于标准卡jcpds#43-1035；所述wp2归属于标准卡片jcpds#35-1466。

4、(2)一种上述的制备方法制备得到的氮磷共掺杂碳封装wo3-wp2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1.53-1.66v；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8-10h，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wo3-wp2异质结构材料的新合成路径。

7、(2)氮磷共掺杂碳封装wo3-wp2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wo3-wp2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wo3归属于标准卡jcpds#43-1035；所述wp2归属于标准卡片jcpds#35-1466。

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wo3-wp2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1.53-1.66v；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8-10h，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WO<subgt;3</subgt;‑WP<subgt;2</subgt;异质结构材料的制备方法，具体的说是将WO<subgt;3</subgt;粉末分散于水，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WO<subgt;3</subgt;‑WP<subgt;2</subgt;异质结构材料；该制备得到的氮磷共掺杂碳封装WO<subgt;3</subgt;‑WP<subgt;2</subgt;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