开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)拟研究问题:本课题将采用直接剥离石墨烯为基底,在超临界流体的作用下,将合成的磷化钴、磷化铁均匀负载在石墨烯上,极大地提高电容器的容量以及催化剂的稳定性与催化效果,展现出在电化学等领域的广阔应用前景。
研究手段:通过溶剂热法制备磷化铁,通过水热法制备磷化钴,使其均匀负载到石墨烯上,进一步探究其在生物小分子电化学分析中的应用。
文献综述:摘要:过渡金属化合物作为一种高效丰富的析氢催化剂,尤其以磷化钴、金磷化铁为代表有望成为新一代成本低廉且原料丰富的金属基化合物。
石墨烯则可以有效阻碍过渡金属化合物的团聚,提高材料的性能。
关键词:磷化钴、磷化铁、石墨烯、水热法、溶剂热法金属磷化物是一类具有金属和半导体性质的化合物,以过渡金属形成的磷化物居多,这类化合物结构稳定,具有陶瓷和金属的特性以及良好的热力学稳定性,以往主要应用于石油工业中加氢脱硫、加氢脱氧、加氢脱氮以及加氧脱氯等反应中[1]。
近年来,过渡金属磷化物如磷化二镍( Ni2P) [2]、磷化铁 (FeP)[3-5]、磷化三铜(Cu3P)[6]和磷化二钴 ( Co2P) [7]等一系列化合物相继用于电化学产氢领域,并表现出较好的催化产氢活性且价格低廉。
但是单一的金属磷化物在使用中会出现诸如导电性不好、形貌不易控制、用量大容易团聚导致活性位点减少以及催化活性降低等问题,因此控制其形貌和导电性是影响材料电催化析氢活性的两个关键因素[8]。
石墨烯具有特殊结构的二维无机纳米片层材料,其厚度只有0.335nm,具有独特的二维表面结构 、良好的导电性能和较大的比表面积 [9] ,与金属磷化物复合将有效提高材料的导电性,金属磷化物分散于石墨片层上可以有效阻碍催化剂的团聚,提高材料的性能。
目前,许多科研工作者致力于开发基于过渡金属磷化物的高效电催化剂,如Ni2P ,和Rh2P等 [10-11] 。
