[发明专利]一种磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料，其特征在于，由基体内部分散有Co₂P纳米颗粒的氮磷掺杂碳纳米球构成，其中Co₂P纳米颗粒的直径为5～20nm，占复合材料总质量的0.1～15wt％，作为基体的氮磷掺杂碳纳米球的直径为150～350nm。

2.一种根据权利要求1所述的磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)微乳液前驱物的配制

将多巴胺和F127共同溶解于水和乙醇混合溶剂中作为溶液A，其中水和乙醇的体积比为1:0.5～2，溶解之后多巴胺的质量浓度为2～10g L^-1，F127的质量浓度为5～15g L^-1；将六氯环三磷腈溶解于均三甲苯中作为溶液B，溶解之后六氯环三磷腈的质量浓度为100～150g L^-1；将溶液B缓慢加入溶液A，控制溶液B和溶液A的体积比为1:50～100，充分搅拌形成微乳液；

(2)聚合-自组装获得表面富氮磷的聚多巴胺纳米球

在上述微乳液中加入氨水，控制氨水与微乳液的体积比为1:10～20，充分搅拌使多巴胺聚合为球状结构，且表面被F127包围，F127的亲水端嵌入聚多巴胺纳米球，而富集大量六氯环三磷腈均三甲苯溶液的亲油端暴露在外，-20～-80℃冷冻干燥之后获得表面富氮磷的聚多巴胺纳米球；

(3)浸泡-煅烧获得Co₂P纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球

将表面富氮磷的聚多巴胺纳米球在浓度为8～25mmol L^-1钴盐溶液中浸泡12～24h，使聚多巴胺球的内部亲水结构吸附钴离子，用水和乙醇清洗之后在-20～-80℃冷冻干燥，最后在惰性气氛中，以0.5～10℃min^-1的升温速率煅烧至700～900℃，保温1～3h，自然冷却后获得Co₂P纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球。

3.根据权利要求2所述的磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述水和乙醇混合溶剂的体积比为1:1。

4.根据权利要求2所述的磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述钴盐溶液为氯化钴水溶液、硝酸钴水溶液或乙酸钴水溶液。

5.根据权利要求2所述的磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述惰性气氛为氮气或氩气。

6.根据权利要求2所述的磷化二钴纳米颗粒/氮磷掺杂碳纳米球复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述水和乙醇混合溶剂的体积比为1:1。