一种亚纳米厚度的NiCoP二维超薄膜及其制备方法

一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及纳米材料制备领域，具体涉及一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。

背景技术：

2.电催化水分解制氢被认为是代替不可再生能源的最佳途径之一。然而目前商业化的电催化水分解催化剂仍为贵金属催化剂，这大大增加了电催化水分解制氢技术的成本。探索廉价的非贵金属催化剂作为高效电催化剂来取代贵金属催化剂也就成为了商业化可持续制氢的关键。在这方面，过渡金属磷化物电催化剂由于其固有的金属性质使得他们比非贵金属氧化物、非贵金属碳化物、非贵金属氮化物等电催化剂具有更好的导电性，因此，过渡金属磷化物作为电催化水分解的催化剂可能具有更大的潜力。特别是双金属的磷化物因不同组分之间独特电子特性的相互影响使得电子结构得到调节，这可以有效的调整电催化剂对反应物的吸附和解吸能提高本征活性，进而表现出更好的电催化活性。
3.本发明具有合适相结构和形态结构的过渡金属磷化物可以提高电催化水分解的效率。例如，构建具有晶相-非晶相的催化剂可以结合晶相良好的导电性和非晶相丰富的不饱和配位，这可以提高电催化的反应活性。与块体结构相比，具有亚纳米厚度的二维材料不但可以提供较大的表面积去暴露更多的活性部位增强催化剂的本征活性；而且亚纳米级别的厚度有利于活性位点与反应物的接触，增强了传质和电荷转移效率。然而，具有亚纳米厚度的二维材料所具有的高表面能容易导致其自聚集。特别是过渡金属磷化物因为具有固有的三棱柱结构，这使得可控合成具有纳米或亚纳米厚度的二维过渡金属磷化成为了一个巨大的挑战。近年来，超声波法因具有操作简单、合成效率高和成本低的优势，为二维材料的合成提供了一种新策略。高强度的超声波可以产生高压冲击波和高速微射流去加速溶液中粒子的运动速度，这不但可以增加粒子之间的碰撞机率而且有效避免了粒子的堆积，为溶液中相互碰撞的粒子形成二维结构创造了条件。

技术实现要素：

4.本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。
5.本发明提供了一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜；步骤2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。
6.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1具体包括以下步骤：步骤1-1，将六水合氯化镍溶解在六水合氯化钴的水溶液中，得到第一混合溶液；步骤1-2，在超声波的作用下，向第一混合溶液中逐滴缓慢加入新鲜配制的硼氢化钠溶液，得到第二混合溶液；步骤1-3，将第二混合溶液通过去离子水
和无水乙醇的反复快速冲洗，得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜。
7.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1-1中，六水合氯化镍相对于六水合氯化钴的质量比为2.5％～10％。
8.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤1-2中，超声波的功率在0～650瓦。
9.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2具体包括以下步骤：步骤2-1，将nico(oh)2二维薄膜和次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中；步骤2-2，将装有次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，将装有nico(oh)2二维薄膜的瓷舟置于下风口；步骤2-3，向cvd管式炉中通入惰性气体；步骤2-4，保持惰性气体的持续通入的同时将cvd管式炉升温并保温；步骤2-5，保持惰性气体的持续通入的同时将cvd管式炉自然冷却至室温；步骤2-6，通过去离子水和无水乙醇的反复快速冲洗，冷冻干燥，获得具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。
10.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2-1中，次亚磷酸钠的质量为0.3～2克。
11.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2-3中，的惰性气体为氩气或氮气中的任意一种。
12.在本发明提供的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2-4中，保温的温度为250～400摄氏度，保温的时间为1～5小时。
13.本发明提供了一种nicop二维薄膜，具有这样的特征：其中，nicop二维薄膜由本发明中任意一项的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法制备得到。
14.在本发明提供的nicop二维薄膜中，还可以具有这样的特征：其中，nicop二维薄膜为具有亚纳米级别厚度的二维结构。
15.发明的作用与效果
16.根据本发明所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，因为，具体步骤为：步骤1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜；步骤2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。
17.因此，本发明利用超声波诱导聚集作用和物相转变的方法制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜具有一定的普适性。该方法可以推广至其他具有氢氧化物沉淀性质的金属，用于制备复合纳米材料。
18.此外，本发明分别采用简单廉价的原料作为反应物，原材料储量丰富，工业成本低。
19.最后，本发明工艺简单，制备条件温和，且产物处理方便简洁，适合于中等规模工业生产。
附图说明
20.图1是本发明的实施例中1中所制备的具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜的sem图，其中图1(a)为超声波功率为0瓦时产物的sem图，图1(b)为超声波功率为100瓦时产物的sem图，图1(c)为超声波功率为300瓦时产物的sem图，图1(d)为超声波功率为650瓦
时产物的sem图，图1(e)为超声波功率为650瓦时产物的xrd图；
21.图2分别是本发明的实施例2中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图、afm图、xrd图和eds图，其中图2(a1)、图2(a2)分别为六水合氯化镍质量为2.1毫克时的产物sem图和afm图，图2(b1)、图2(b2)分别为六水合氯化镍质量为4.2毫克时的产物sem图和afm图，图2(c1)、图2(c2)分别为六水合氯化镍质量为8.3毫克时的产物sem图和afm图，图2(d1)、图2(d2)分别为六水合氯化镍质量为0毫克时的产物sem图和afm图，图2(e)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图，图2(f)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的eds图；
22.图3是本发明的实施例3中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和xrd图谱，其中图3(a)为次亚磷酸钠的质量为0.3克时的产物sem图，图3(b)为次亚磷酸钠的质量为0.5克时的产物sem图，图3(c)为次亚磷酸钠的质量为1.0克时的产物sem图，图3(d)为次亚磷酸钠的质量为1.5克时的产物sem图，图3(e)为次亚磷酸钠的质量为1.8克时的产物sem图，图3(f)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图；
23.图4是本发明的实施例4中制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和xrd图，其中图4(a)为保温温度为250摄氏度时的产物sem图，图4(b)为保温温度为280摄氏度时的产物sem图，图4(c)为保温温度为300摄氏度时的产物sem图，图4(d)为保温温度为230摄氏度时的产物sem图，图4(e)为保温温度为380摄氏度时的产物sem图，图4(f)为保温温度为400摄氏度时的产物sem图，图4(g)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图；
24.图5是本发明的实施例5中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和xrd图，其中图5(a)为保温时间为1小时时的产物sem图，图5(b)为保温时间为2小时时的产物sem图，图5(c)为保温时间为4小时时的产物sem图，图5(d)为保温时间为5小时时的产物sem图，图5(e)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图；
25.图6是本发明的实施例2中六水合氯化镍质量为8.3毫克时所获得的nicop二维薄膜的sem图。
具体实施方式
26.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法作具体阐述。
27.实施例1
28.在本实施例中，提供了一种具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜及其制备方法。
29.本实施例所涉及的具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜的制备方法，包括以下步骤：
30.步骤s1，将4.165毫克的六水合氯化镍溶解于100毫升含83.3毫克六水合氯化钴的水溶液中。
31.步骤s2，分别在不同功率的超声波功率的作用下，逐滴缓慢加入30毫升新鲜配制的浓度为13毫摩尔的硼氢化钠溶液，超声波持续作用2小时。本实施例中，超声波功率分别为0瓦、10瓦0、300瓦、650瓦。
32.步骤s3，离心分离沉淀物后用去离子水和无水乙醇反复清洗，将沉淀物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
33.图1是本发明的实施例中1中所制备的具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜的sem图，其中图1(a)为超声波功率为0瓦时产物的sem图，图1(b)为超声波功率为100瓦时产物的sem图，图1(c)为超声波功率为300瓦时产物的sem图，图1(d)为超声波功率为650瓦时产物的sem图，图1(e)为超声波功率为650瓦时产物的xrd图。
34.如图1所示，图1(a)-图1(d)展示在不同超声波功率的作用下所制备的具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜的sem图。可以看出，随着超声波功率的变化所制备的nico(oh)2形貌有着明显的区别，当超声波功率为0瓦，也就是说不施加超声波的时候，所制备的nico(oh)2为二维薄膜团聚在一起的球体；当超声波功率增加，二维薄膜的团聚球逐渐展开，超声波功率为650瓦的时候，所制备的nico(oh)2形貌的展开度最好。通过对nico(oh)2的x射线衍射(xrd)图谱分析，可以观察到在19.1
°
、32.6
°
、38.0
°
、51.5
°
、58.1
°
和61.7
°
处分别出现了cu(oh)2的(001)、(100)、(011)、(012)、(110)和(111)晶面衍射峰，对应nico(oh)2的pdf#74-1057卡片。证明了nico(oh)2的成功合成。
35.实施例2
36.在本实施例中，提供了一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。
37.本实施例中，cvd管式炉的英文全称为chemical vapor deposition。管式炉主要运用于冶金，玻璃，热处理，锂电正负极材料，新能源，磨具等行业，是测定材料在一定气温条件下的专业设备。
38.本实施例所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，包括以下步骤：
39.步骤s1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜，具体包括以下步骤：
40.步骤s1-1，分别将不同质量的六水合氯化镍分别溶解于100毫升含83.3毫克六水合氯化钴的水溶液中。本实施例中，六水合氯化镍的质量分别为0毫克、2.1毫克、4.2毫克、8.3毫克，即六水合氯化镍相对于六水合氯化钴的质量比分别为0、2.5％、5.0％、10％。
41.步骤s1-2，在650瓦的超声波功率的作用下，逐滴缓慢加入30毫升新鲜配制的浓度为13毫摩尔的硼氢化钠溶液，超声波持续作用2小时。
42.步骤s1-3，离心分离沉淀物后用去离子水和无水乙醇反复清洗，将沉淀物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
43.步骤s2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜，具体包括以下步骤：
44.步骤s2-1,将上述制备的12毫克的nico(oh)2和1.5克次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中；
45.步骤s2-2，装有次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，装有nico(oh)2的瓷舟置于下风口；
46.步骤s2-3，向cvd管式炉中通入惰性气体；
47.步骤s2-4，保持惰性气体的持续通入的同时cvd管式炉从室温升温至380摄氏度并保温4小时；
48.步骤s2-5，待cvd管式炉自然冷却到室温，将下风口瓷舟中的产物取出用去离子水
和无水乙醇反复清洗，将产物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
49.图2分别是本发明的实施例2中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图、afm图、xrd图和eds图，其中图2(a1)、图2(a2)分别为六水合氯化镍质量为2.1毫克时的产物sem图和afm图，图2(b1)、图2(b2)分别为六水合氯化镍质量为4.2毫克时的产物sem图和afm图，图2(c1)、图2(c2)分别为六水合氯化镍质量为8.3毫克时的产物sem图和afm图，图2(d1)、图2(d2)分别为六水合氯化镍质量为0毫克时的产物sem图和afm图，图2(e)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图，图2(f)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的eds图。
50.如图2所示，图2(a)-图2(d)展示在添加不同质量的六水合氯化镍时所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和afm图。可以看出，随着六水合氯化镍所占的质量比增加，nicop二维薄膜形貌展开度增加。当六水合氯化镍所占的质量比大于2.5％(b和c图)时，对nicop二维薄膜形貌已经没有了明显的影响。通过afm照片可知，所制备的nicop二维薄膜的平均厚度均小于1纳米。通过对nicop二维薄膜的x射线能谱(eds)结果分析图2(e)，可以看到ni元素不同含量的变化。通过对nicop二维薄膜x射线衍射(xrd)图分析图2(f)，可以观察到在40.99
°
、44.90
°
、47.58
°
、54.44
°
、54.74
°
、55.33
°
处分别对应于nicop的pdf#13-0420卡片的(111)、(201)、(210)、(300)、(002)、(211)晶面衍射峰。证明了nicop的成功合成。
51.实施例3
52.在本实施例中，提供了一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。
53.本实施例所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，包括以下步骤：
54.步骤s1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜，具体包括以下步骤：
55.步骤s1-1，将4.165毫克的六水合氯化镍溶解于100毫升含83.3毫克六水合氯化钴的水溶液中。
56.步骤s1-2，在650瓦的超声波功率的作用下，逐滴缓慢加入30毫升新鲜配制的浓度为13毫摩尔的硼氢化钠溶液，超声波持续作用2小时。
57.步骤s1-3，离心分离沉淀物后用去离子水和无水乙醇反复清洗，将沉淀物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
58.步骤s2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜，具体包括以下步骤：
59.步骤s2-1,将上述制备的12毫克的nico(oh)2分别和不同质量的次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中。本实施例中，次亚磷酸钠的质量分别为0.3克、0.5克、1.0克、1.5克、2.0克。
60.步骤s2-2，装有次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，装有nico(oh)2的瓷舟置于下风口。
61.步骤s2-3，向cvd管式炉中通入惰性气体。
62.步骤s2-4，保持惰性气体的持续通入的同时cvd管式炉从室温升温至380摄氏度并保温4小时。
63.步骤s2-5，待cvd管式炉自然冷却到室温，将下风口瓷舟中的产物取出用去离子水和无水乙醇反复清洗，将产物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
64.图3是本发明的实施例3中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和xrd图谱，其中图3(a)为次亚磷酸钠的质量为0.3克时的产物sem图，图3(b)为次亚磷酸钠的质量为0.5克时的产物sem图，图3(c)为次亚磷酸钠的质量为1.0克时的产物sem图，图3(d)为次亚磷酸钠的质量为1.5克时的产物sem图，图3(e)为次亚磷酸钠的质量为1.8克时的产物sem图，图3(f)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图。
65.如图3所示，图3(a)-图3(e)展示在添加不同质量的次亚磷酸钠时所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图。可以看出，随着次亚磷酸钠质量的增加，对nicop二维薄膜形貌已经没有了明显的影响。但是通过对nicop二维薄膜的x射线衍射(xrd)图谱分析图3(f)，可以知道不同质量的次亚磷酸钠对nicop二维薄膜的结晶度有很大的影响，当次亚磷酸钠的质量为1.5克时，nicop二维薄膜的结晶度最好。
66.实施例4
67.在本实施例中，提供了一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。
68.本实施例中，cvd管式炉的英文全称为chemical vapor deposition。管式炉主要运用于冶金，玻璃，热处理，锂电正负极材料，新能源，磨具等行业，是测定材料在一定气温条件下的专业设备。
69.本实施例所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，包括以下步骤：
70.步骤s1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜，具体包括以下步骤：
71.步骤s1-1，将4.165毫克的六水合氯化镍溶解于100毫升含83.3毫克六水合氯化钴的水溶液中。
72.步骤s1-2，在650瓦的超声波功率的作用下，逐滴缓慢加入30毫升新鲜配制的浓度为13毫摩尔的硼氢化钠溶液，超声波持续作用2小时。
73.步骤s1-3，离心分离沉淀物后用去离子水和无水乙醇反复清洗，将沉淀物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
74.步骤s2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜，具体包括以下步骤：
75.步骤s2-1,将上述制备的12毫克的nico(oh)2分别和1.5克的次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中。
76.步骤s2-2，装有次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，装有nico(oh)2的瓷舟置于下风口。
77.步骤s2-3，向cvd管式炉中通入惰性气体。
78.步骤s2-4，保持惰性气体的持续通入的同时cvd管式炉从室温分别升温至不同温度并保温4小时。本实施例中，分别升温至250摄氏度、280摄氏度、300摄氏度、330摄氏度、380摄氏度、400摄氏度。
79.步骤s2-5，待cvd管式炉自然冷却到室温，将下风口瓷舟中的产物取出用去离子水和无水乙醇反复清洗，将产物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保
存。
80.图4是本发明的实施例4中制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图和xrd图，其中图4(a)为保温温度为250摄氏度时的产物sem图，图4(b)为保温温度为280摄氏度时的产物sem图，图4(c)为保温温度为300摄氏度时的产物sem图，图4(d)为保温温度为230摄氏度时的产物sem图，图4(e)为保温温度为380摄氏度时的产物sem图，图4(f)为保温温度为400摄氏度时的产物sem图，图4(g)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图。
81.如图4所示，图4(a)-图4(f)展示在不同保温温度下所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图。可以看出，随着保温温度的增加，对nicop二维薄膜形貌已经没有了明显的影响。但是通过对nicop二维薄膜的x射线衍射(xrd)图谱分析图(g)，可以知道不同保温温度对nicop二维薄膜的结晶度有很大的影响，当保温温度为380摄氏度时，nicop二维薄膜的结晶度最好。
82.实施例5
83.在本实施例中，提供了一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜及其制备方法。
84.本实施例中，cvd管式炉的英文全称为chemical vapor deposition。管式炉主要运用于冶金，玻璃，热处理，锂电正负极材料，新能源，磨具等行业，是测定材料在一定气温条件下的专业设备。
85.本实施例所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，包括以下步骤：
86.步骤s1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜，具体包括以下步骤：
87.步骤s1-1，将4.165毫克的六水合氯化镍溶解于100毫升含83.3毫克六水合氯化钴的水溶液中。
88.步骤s1-2，在650瓦的超声波功率的作用下，逐滴缓慢加入30毫升新鲜配制的浓度为13毫摩尔的硼氢化钠溶液，超声波持续作用2小时。
89.步骤s1-3，离心分离沉淀物后用去离子水和无水乙醇反复清洗，将沉淀物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
90.步骤s2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜，具体包括以下步骤：
91.步骤s2-1,将上述制备的12毫克的nico(oh)2分别和1.5克的次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中。
92.步骤s2-2，装有次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，装有nico(oh)2的瓷舟置于下风口。
93.步骤s2-3，向cvd管式炉中通入惰性气体。
94.步骤s2-4，保持惰性气体的持续通入的同时cvd管式炉从室温升温至380摄氏度并分别保温不同时间。本实施例中，分别保温1、2、4、5小时。
95.步骤s2-5，待cvd管式炉自然冷却到室温，将下风口瓷舟中的产物取出用去离子水和无水乙醇反复清洗，将产物置于冷冻干燥机中干燥48小时，取出后在惰性气氛中密封保存。
96.图5是本发明的实施例5中所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem
图和xrd图，其中图5(a)为保温时间为1小时时的产物sem图，图5(b)为保温时间为2小时时的产物sem图，图5(c)为保温时间为4小时时的产物sem图，图5(d)为保温时间为5小时时的产物sem图，图5(e)为制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的xrd图。
97.如图5所示，图5(a)-图5(d)展示在不同保温时间下所制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜的sem图。可以看出，随着保温时间的增加，对nicop二维薄膜形貌已经没有了明显的影响。但是通过对nicop二维薄膜的x射线衍射(xrd)图谱分析图(e)，可以知道不同保温时间对nicop二维薄膜的结晶度有很大的影响，当保温时间为4小时时，nicop二维薄膜的结晶度最好。
98.图6是本发明的实施例2中六水合氯化镍质量为8.3毫克时所获得的nicop二维薄膜的sem图。
99.实施例的作用与效果
100.根据本实施例所涉及的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，因为，具体步骤为：步骤1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜；步骤2，将nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。
101.因此，上述实施例利用超声波诱导聚集作用和物相转变的方法制备的具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜具有一定的普适性。该方法可以推广至其他具有氢氧化物沉淀性质的金属，用于制备复合纳米材料。
102.此外，上述实施例分别采用简单廉价的原料作为反应物，原材料储量丰富，工业成本低。
103.最后，上述实施例工艺简单，制备条件温和，且产物处理方便简洁，适合于中等规模工业生产。
104.上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜；步骤2，将所述nico(oh)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为nicop物相，得到具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。2.根据权利要求1所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤1具体包括以下步骤：步骤1-1，将六水合氯化镍溶解在六水合氯化钴的水溶液中，得到第一混合溶液；步骤1-2，在超声波的作用下，向所述第一混合溶液中逐滴缓慢加入新鲜配制的硼氢化钠溶液，得到第二混合溶液；步骤1-3，将所述第二混合溶液通过去离子水和无水乙醇的反复快速冲洗，得到具有亚纳米级别厚度的nico(oh)2二维薄膜。3.根据权利要求2所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤1-1中，所述六水合氯化镍相对于六水合氯化钴的质量比为2.5％～10％。4.根据权利要求2所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤1-2中，所述超声波的功率在0～650瓦。5.根据权利要求1所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤2具体包括以下步骤：步骤2-1，将所述nico(oh)2二维薄膜和次亚磷酸钠分别置于两个瓷舟中；步骤2-2，将装有所述次亚磷酸钠的瓷舟置于cvd管式炉中石英管的上风口，将装有所述nico(oh)2二维薄膜的瓷舟置于下风口；步骤2-3，向所述cvd管式炉中通入惰性气体；步骤2-4，保持所述惰性气体的持续通入的同时将所述cvd管式炉升温并保温；步骤2-5，保持所述惰性气体的持续通入的同时将所述cvd管式炉自然冷却至室温；步骤2-6，通过去离子水和无水乙醇的反复快速冲洗，冷冻干燥，获得具有亚纳米级别厚度的nicop二维薄膜。6.根据权利要求5所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤2-1中，所述次亚磷酸钠的质量为0.3～2克。7.根据权利要求5所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤2-3中，所述的惰性气体为氩气或氮气中的任意一种。8.根据权利要求5所述的一种亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法，其特征在于：其中，步骤2-4中，所述保温的温度为250～400摄氏度，所述保温的时间为1～5小时。
9.一种nicop二维薄膜，其特征在于：所述nicop二维薄膜由权利要求1-8中任意一项所述的亚纳米厚度的nicop二维超薄膜的制备方法制备得到。10.根据权利要求9所述的一种nicop二维薄膜，其特征在于：其中，所述nicop二维薄膜为具有亚纳米级别厚度的二维结构。

技术总结

本发明公开了一种亚纳米厚度的NiCoP二维超薄膜的制备方法，具有这样的特征，包括以下步骤：步骤1，以六水合氯化钴和六水合氯化镍作为原料，在超声波的作用下制备得到具有亚纳米级别厚度的NiCo(OH)2二维薄膜；步骤2，将NiCo(OH)2二维薄膜物相受热分解并同步转化为NiCoP物相，得到具有亚纳米级别厚度的NiCoP二维薄膜。维薄膜。维薄膜。