CN110433846A - 一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用，属于电催化技术领域。所述制备方法以钴金属盐和尿素为原料，水为溶剂，碳布为基底，通过水热法在碳布基底表面原位生长氢氧化钴纳米线前驱体阵列；再置于氨气气氛中，高温煅烧，最后置于有磷源的管式炉内煅烧掺磷，最终得到磷掺杂氮化钴纳米线催化剂。本发明所得的催化剂由于其材料是原位生长的纳米线形貌，纳米线结构具有较大的表面积，而碳布作为基底又具有良好的导电性，因此，在电催化析氧反应和电催化析氢反应中具有优越的性能；同时，该工艺操作简单，催化剂为非贵金属、制备成本低、稳定性高，在析氧反应和析氢反应中具有很好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于电催化技术领域，具体涉及一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用。
背景技术
随着化石能源的消耗，导致了化石能源即将面临着枯竭，因此，寻找开发清洁新能源是当今研究刻不容缓的问题。氢气作为一种高热值、清洁的能源，具有作为今后主要能源的巨大潜力。氢能的潜在应用主要体现在动力汽车上，以氢能驱动的汽车性能可与以石油驱动的汽车相媲美，而以氢能为动力可以有效地控制污染和温室效应，该特性吸引了越来越多的关注。电催化水裂解有两个重要的半反应，分别是析氧反应(OER)和析氢反应(HER)，然而，目前商业化应用的OER和HER催化材料主要是Ru、Ir、Pt等贵金属及其氧化物，这些贵金属由于储量少、价格昂贵、易毒化等因素，在很大程度上限制了水分解反应的发生。因此，开发出可代替的非贵金属催化剂成为电催化水裂解领域研究的重点。
在水裂解反应中，电极阳极上的OER进行难度大，其原因是OER的析氧起始电位较大，所需的电位比平衡电位大，条件苛刻，为了达到如此高的电极电位，许多金属电极往往会有溶解现象或表面金属原子的氧化现象发生，稳定性差。因此，为了改变电极的电化学性能，提高催化活性，设计研发出新型的氧析出反应催化剂吸引了许多研究者(Adv.Mater.,2019,31,1901139；Energy Environ.Sci.,2019,12,739；ACS Catal.,2018,8,11342-11351；ACS Catal.,2018,8,3803-3811)。而对HER反应催化剂的研究也较多(ACS Catal.,2019,9,1489；Chem.Eur.J.2019,25,7191-7200；ACS Catal.,2018,8,7270-7278；Nat.Energy,2018,4,107-114)。近年来，在水裂解研究中，也开发出了许多双功能催化剂，性能较好(Nano Energy,2018,44,353-363；ACS Catal.,2018,8,4612-4621；J.Am.Chem.Soc.,2018,140,2610-2618；Nano Energy,2017,31,90-95；Nano Energy,2016,24,103-110)。
目前，碳基非贵金属催化剂的研究取得较大进展，主要为N、P、S等掺杂的各种结构纳米碳，例如碳纳米管、碳纤维、碳球、介孔碳及其复合碳材料(Energy Environ.Sci.,2018,11,2363-2371；Adv.Funct.Mater.,2018,28,1805828；Angew.Chem.Int.Ed.,2018,57,1963-1967)。但这类碳基非贵金属催化剂在碱性电解质中的催化活性远低于贵金属催化剂，催化活性及稳定性有待进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂及其制备方法和应用，其目的在于提高非贵金属催化剂在碱性电解质中水分解催化活性和稳定性。
所述的一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂，其特征在于以碳布为基底，碳布基底表面原位生长氢氧化钴纳米线前驱体阵列，高温煅烧后得氮化钴，并在氮化钴表面掺杂磷元素，形成磷掺杂氮化钴化合物，得到磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将非贵金属钴盐溶于蒸馏水中，再加入尿素溶解完全得到A溶液，将A溶液超声分散30分钟备用；
2)将步骤1)中的A溶液和预处理好的碳布加入水热釜中，于90-180℃下进行水热反应5-24小时，反应结束后冷却至室温，取出碳布分别用蒸馏水和乙醇洗涤，再在60℃下真空干燥，得到碳布基底表面原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂，记为Co(OH)2/CC，其中CC表示碳布；
3)将步骤2)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉内，在氨气气氛下焙烧，焙烧温度为200-700℃，焙烧时间为0.5-5小时，得到氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
4)将步骤3)中得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，非金属磷原料加入到管式炉内并置于氮化钴催化剂的上游，在通入高纯气体的气氛下焙烧，焙烧温度为200-600℃，焙烧时间为0.5-5小时，反应结束后即得到磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂，记为P-CoN/CC。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤1)中的非贵金属钴盐为六水合氯化钴、六水合硝酸钴、乙酰丙酮钴或硫酸钴，优选为六水合氯化钴；非贵金属钴盐和尿素的投料摩尔比为1：4-6，优选为1:5，非贵金属钴盐溶于蒸馏水的浓度为25-50mmol/L。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2)中的水热温度为100-160℃，水热时间为8-16小时。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2)中A溶液中的非贵金属钴元素加入的量为碳布质量的1-15wt％；碳布的预处理过程如下：将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声25-35分钟，去除碳布基底表面的杂质，碳布取出后用去离子水洗净，在55-60℃下真空干燥。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤3)中的焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为1-3小时。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4)中的非金属磷原料为次磷酸钠、磷酸钠、次磷酸钾或磷酸二氢钾，优选为次磷酸钠；磷元素加入的量为碳布质量的10-50wt％；高纯气体为纯度>99％的氦气、氩气或氮气，焙烧温度为200-400℃，焙烧时间为1-2小时。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4)中磷原料位于氮化钴催化剂的上游(即置于管式炉的进气口)，在高温下，磷会分解掺入到氮化钴中。
所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂在全分解水反应中的应用。
所述的应用，其特征在于直接将磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂作为工作电极，在碱性溶液中，采用三电极装置，以碳棒为对电极，Ag/AgCl为参比电极，用于测试析氧反应和析氢反应。
通过采用上述技术，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过以钴金属盐和尿素为原料，简便且成本较低地在碳布上原位生长出磷掺杂的氮化钴纳米线电催化剂，该材料具有较大的表面积，而碳布作为基底又具有良好的导电性，明显改善了析氧反应和析氢反应的催化活性和稳定性；并且制备方法简单，成本低，易于调控；为该类材料在电催化领域提供了基础应用研究，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1a为实施例1所获得的CoN/CC在5μm下的扫描电子显微镜观察图；
图1b为实施例1所获得的CoN/CC在200nm下的扫描电子显微镜观察图；
图2a为实施例1所获得的P-CoN/CC在5μm下的扫描电子显微镜观察图；
图2b为实施例1所获得的P-CoN/CC在200nm下的扫描电子显微镜观察图；
图3为实施例1-4所获得的P-CoN/CC、CoN/CC、Co(OH)2/CC以及IrO2催化剂析氧反应的线性扫描伏安图；
图4为实施例1-4所获得的P-CoN/CC、CoN/CC、Co(OH)2/CC以及Pt/C催化剂析氢反应的线性扫描伏安图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此：
实施例1：P-CoN/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质，随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2)分别称取356mg六水合氯化钴，450mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为37.5mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和步骤1)预处理好的碳布一起加入到水热釜中于100℃下水热反应12小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂Co(OH)2/CC，CC表示的是碳布；
4)将步骤3)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为2℃/min升温至400℃，于400℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
5)将步骤4)得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，并在氮化钴催化剂上游(即管式炉的进口)放置50mg次磷酸钠，于通入氮气的气氛下，在250℃温度下焙烧2小时后，冷却至室温，即得所述磷掺杂氮化钴纳米线催化剂，标记为P-CoN/CC。
对本实施例所获得的CoN/CC和P-CoN/CC分别进行扫描电子显微镜观察，结果见图1a、图1b、图2a及图2b。由1a、图1b、图2a及图2b可知，本实施例所获得的CoN/CC和P-CoN/CC催化剂为纳米线结构。
对实施例1制备得到的磷掺杂氮化钴纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的P-CoN/CC纳米线催化剂裁剪成大小为1×1cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl(3M KCl)电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应(OER)和析氢反应(HER)测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例2：CoN/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用；
2)分别称取476mg六水合氯化钴，600mg尿素加入80mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为25mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和预处理好的碳布一起加入到水热釜中于120℃下水热反应8小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂Co(OH)2/CC；
4)将步骤3)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为5℃/min升温至600℃，于600℃焙烧1小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的氮化钴催化剂，记为CoN/CC。
对实施例2制备得到的氮化钴纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的CoN/CC纳米线催化剂裁剪成大小为1×1cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl(3M KCl)电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应(OER)和析氢反应(HER)测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
实施例3：Co(OH)2/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用。
2)分别称取238mg氯化钴，300mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为25mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和预处理好的碳布一起加入到水热釜中于140℃下水热反应10小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴催化剂Co(OH)2/CC。
对实施例3制备得到的氢氧化钴纳米线催化剂的催化性能进行测试，具体方法如下：
将所制备的Co(OH)2/CC纳米线催化剂裁剪成大小为1×1cm，且直接作为工作电极，碳棒为对电极，Ag/AgCl(3M KCl)电极为参比电极。电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的；所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应(OER)和析氢反应(HER)测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
本发明实施例2和实施例3是为了跟实施例1所获得的催化剂进行性能对比。
对比实施例4：IrO2和Pt/C催化剂的制备
以IrO2(99.90％)和Pt/C(20％Pt)分别作为析氧反应和析氢反应的对比样品，其性能测试方法如下：称取4mg的IrO2和Pt/C分别加入到5mL的离心管中，用移液枪分别取100μL的Nafion溶液和900μL的无水乙醇加入离心管中，然后置于超声仪中超声30分钟，使其形成均匀分散的浆液。用移液枪分别移取500μL的IrO2和Pt/C的浆液均匀地涂1×1cm的碳布上，在室温条件下晾干，并作为工作电极，以碳棒为对电极，以Ag/AgCl为参比电极，电催化性能测试均是在室温下利用上海辰华的CHI760E三电极电解池体系进行的。所用电解液为1M KOH溶液，在进行析氧反应(OER)和析氢反应(HER)测试前首先分别通O2和H2各30分钟，使溶液达到饱和，线性扫描伏安法的扫描速率为5mV/s。
图3和图4分别为实施例1-4所制备的P-CoN/CC、CoN/CC、Co(OH)2/CC、IrO2以及Pt/C催化剂析氧反应和析氢反应的线性扫描伏安图，由图3和图4可以看出，P-CoN/CC催化剂在析氧和析氢反应中，具有较小的过电位(电流密度在10mA/cm2处，OER过电位是302mV，HER过电位是127mV)，其性能优于CoN/CC(OER过电位是321mV，HER过电位是180mV)和Co(OH)2/CC(OER过电位是335mV，HER过电位是249mV)催化剂，并且P-CoN/CC催化剂的析氧反应和析氢反应的电流密度可与商业IrO2和Pt/C相媲美。这些优异的性能可能归因于磷原子掺杂改变了氮化钴表面电子结构，使得反应物更加容易吸附在催化剂表面发生反应。
实施例1-4的实验结果见表1和表2。
表1各催化剂在OER中，10mA/cm2处的过电位比较
| 序号 | 催化剂 | 过电位/mV |
| 实施例1 | P-CoN/CC | 302 |
| 实施例2 | CoN/CC | 321 |
| 实施例3 | Co(OH)<sub>2</sub>/CC | 335 |
| 实施例4 | IrO<sub>2</sub> | 278 |
表2各催化剂在HER中，-10mA/cm2处的过电位比较
| 序号 | 催化剂 | 过电位/mV |
| 实施例1 | P-CoN/CC | 127 |
| 实施例2 | CoN/CC | 180 |
| 实施例3 | Co(OH)<sub>2</sub>/CC | 249 |
| 实施例4 | Pt/C | 56 |
注：过电位是电极的电位差值。电极只要有电流流过，就会产生极化，阴极电位更负，阳极电位更正。因此，对于水分解的两个半反应(OER、HER)而言，过电位越小越好。然而IrO2和Pt/C对于OER和HER反应有很好的催化活性(过电位小)，但其贵金属成本高，限制了其应用，开发非贵金属催化剂有重要意义。从表1和表2中可以得出，本发明的实施例1中碳布上原位生长的磷掺杂氮化钴纳米线催化剂的过电位较其他两者的低，可能归因于磷原子掺杂改变了氮化钴表面电子结构，使得反应物更加容易吸附在催化剂表面发生反应。
实施例5：P-CoN/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用。
2)分别称取291mg六水合硝酸钴，300mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为25mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和预处理好的碳布一起加入到水热釜中于180℃下水热反应5小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂Co(OH)2/CC；
4)将步骤3)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为3℃/min升温至500℃，于500℃焙烧1小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
5)将步骤4)得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，并在催化剂上游放置10mg次磷酸钾，于通入氩气的气氛下，在200℃温度下焙烧3小时后，冷却至室温，即得所述磷掺杂氮化钴纳米线催化剂，标记为P-CoN/CC。
实施例6：P-CoN/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用。
2)分别称取534mg乙酰丙酮钴，450mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为37.5mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和预处理好的碳布一起加入到水热釜中于180℃下水热反应14小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂Co(OH)2/CC；
4)将步骤3)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为10℃/min升温至600℃，于600℃焙烧2小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
5)将步骤4)得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，并在催化剂上游放置40mg磷酸二氢钾，于通入氦气的气氛下，在300℃温度下焙烧2小时后，冷却至室温，即得所述磷掺杂氮化钴纳米线催化剂，标记为P-CoN/CC。
实施例7：P-CoN/CC纳米线催化剂的合成
1)将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声30min，以去除碳布基底表面的杂质。随后用大量去离子水洗净，最后，再在60℃下真空干燥，备用。
2)分别称取562mg硫酸钴，600mg尿素加入40mL蒸馏水中，超声30分钟使其分散均匀，得到溶液，其浓度为50mmol/L；
3)将步骤2)得到的溶液和预处理好的碳布一起加入到水热釜中于100℃下水热反应24小时，待冷却至室温后取出碳布，然后分别用蒸馏水和乙醇各洗涤3次，再置于真空干燥箱中于60℃下真空干燥，得到碳布上原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂Co(OH)2/CC；
4)将步骤3)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉中，在氨气保护气氛下，以升温速率为5℃/min升温至300℃，于300℃焙烧4小时，之后自然冷却至室温，得到焙烧后的氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
5)将步骤4)得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，并在催化剂上游放置30mg磷酸钠，于通入氮气的气氛下，在350℃温度下焙烧3小时后，冷却至室温，即得所述磷掺杂氮化钴纳米线催化剂，标记为P-CoN/CC。
以上所述仅为本发明的部分实施例，并非用来限制本发明。但凡依本发明内容所做的均等变化与修饰，都为本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂，其特征在于以碳布为基底，碳布基底表面原位生长氢氧化钴纳米线前驱体阵列，高温煅烧后得氮化钴，并在氮化钴表面掺杂磷元素，形成磷掺杂氮化钴化合物，得到磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂。
2.一种根据权利要求1所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
1)将非贵金属钴盐溶于蒸馏水中，再加入尿素溶解完全得到A溶液，将A溶液超声分散30分钟备用；
2)将步骤1)中的A溶液和预处理好的碳布加入水热釜中，于90-180℃下进行水热反应5-24小时，反应结束后冷却至室温，取出碳布分别用蒸馏水和乙醇洗涤，再在60℃下真空干燥，得到碳布基底表面原位生长的氢氧化钴前驱体催化剂，记为Co(OH)2/CC，其中CC表示碳布；
3)将步骤2)得到的氢氧化钴前驱体催化剂置于管式炉内，在氨气气氛下焙烧，焙烧温度为200-700℃，焙烧时间为0.5-5小时，得到氮化钴催化剂，记为CoN/CC；
4)将步骤3)中得到的氮化钴催化剂置于管式炉内，非金属磷原料加入到管式炉内并置于氮化钴催化剂的上游，在通入高纯气体的气氛下焙烧，焙烧温度为200-600℃，焙烧时间为0.5-5小时，反应结束后即得到磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂，记为P-CoN/CC。
3.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤1)中的非贵金属钴盐为六水合氯化钴、六水合硝酸钴、乙酰丙酮钴或硫酸钴，优选为氯化钴；非贵金属钴盐和尿素的投料摩尔比为1：4-6，优选为1:5，非贵金属钴盐溶于蒸馏水的浓度为25-50mmol/L。
4.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2)中的水热温度为100-160℃，水热时间为8-16小时。
5.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤2)中A溶液中的非贵金属钴元素加入的量为碳布质量的1-15wt％；碳布的预处理过程如下：将碳布分别在硝酸、丙酮、无水乙醇、去离子水中超声25-35分钟，去除碳布基底表面的杂质，碳布取出后用去离子水洗净，在55-60℃下真空干燥。
6.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤3)中的焙烧温度为300-600℃，焙烧时间为1-3小时。
7.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4)中的非金属磷原料为次磷酸钠、磷酸钠、次磷酸钾或磷酸二氢钾，优选为次磷酸钠；磷元素加入的量为碳布质量的10-50wt％；高纯气体为纯度>99％的氦气、氩气或氮气，焙烧温度为200-400℃，焙烧时间为1-2小时。
8.根据权利要求2所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂的制备方法，其特征在于步骤4)中磷原料位于氮化钴催化剂的上游，在高温下，磷会分解掺入到氮化钴中。
9.一种根据权利要求1所述的磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂在全分解水反应中的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于将磷掺杂氮化钴纳米线电催化剂作为工作电极，在碱性溶液中，采用三电极装置，以碳棒为对电极，Ag/AgCl为参比电极，用于测试析氧反应和析氢反应。
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