本发明涉及氮磷双掺杂碳包覆过渡金属二磷化物析氢催化剂及制备方法。氮磷掺杂碳包覆过渡金属二磷化物，其特征在于：结构式为MP2@NPC，具有过渡金属二磷化物MP2为核、氮磷双掺杂碳NPC为壳的核壳结构；二磷化物呈纳米粒子结构、粒径小于50纳米、具有较好的结晶性。本发明复合催化剂具有与商业铂碳相媲美的电催化析氢活性及优于商业催化剂的稳定性。显示出该催化剂的广阔的应用前景。
与现有技术相比，本发明有以下突出的优势：
(1)首次得到氮磷双掺杂碳为壳、过渡金二属磷化物为核，具有过渡金属二磷化物为核及氮磷双掺杂碳为壳的核壳结构的材料，且形成的二磷化物粒径通常小于50纳米、结晶性好。氮磷双掺杂碳包覆层具有一定的结晶性、且厚度小于10纳米。该复合材料可以大大减少催化剂颗粒的迁移团聚，而且由于氮磷双掺杂碳的包覆可提高该类析氢催化剂的电化学稳定性，同时，氮磷双掺杂碳层能够进一步通过协同作用提升渡金属二磷化物催化剂的析氢催化活性，使得复合催化剂具有与商业铂碳相媲美的电催化析氢活性及优于商业催化剂的稳定性。显示出该催化剂的广阔的应用前景。
(2)本发明的催化剂可用于宽pH值范围电化学析氢(pH值从强酸性0到强碱性14)，且均表现出良好的活性及高的稳定性。其中制备得到的氮磷双掺杂碳包覆二磷化铱，在酸性实现电流密度为10mA cm-2的电流密度仅需8mV的过电位，甚至优于商业铂碳催化剂(18mV)。同时，在中性及碱性条件下催化活性可以和商业铂碳媲美。
(3)本发明催化剂可通过一步煅烧前驱体粉末，原位形成核壳结构。与传统的方法(先形成核结构，再通过包覆形成表面壳层)，该合成方法克服了传统方法包覆不均匀、耗时、耗能及多步的缺点；
制备氮磷双掺杂碳为壳过渡金二属磷化物析氢催化剂的原料选择范围广、廉价、无毒无害，金属盐可选择硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、铵盐，磷源可选择植酸、植酸钠、磷酸二氢盐、磷酸氢二盐、磷酸盐，碳氮源可选择三聚氰胺、二氰二胺、单氰胺、双氰胺、尿素；
(4)制备过程中无需使用有机溶剂或者其他有毒试剂，制备方法简便、环境友好、绿色安全。
