1.一种以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,所述镍氮共掺杂碳材料用作芬顿催化材料,其特征在于,包括以下步骤:步骤S10、向脱碳酸水中依次加入镍盐、铝盐、六次甲基四胺和氟化铵,混合搅拌后再加入3‑氨基苯磺酸溶液,得混合溶液;
步骤S20、将所述混合溶液加热进行水热反应,然后分离并收集所述水热反应生成的固体产物,洗涤、干燥后得插层水滑石;
步骤S30、将所述插层水滑石在隔绝氧气环境下加热至碳化后冷却,得碳化物;
步骤S40、向所述碳化物中加入盐酸溶液后搅拌,然后分离并收集溶液中的沉淀物,洗涤、干燥后得镍氮共掺杂碳材料。
2.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,在步骤S10中:所述镍盐包括硝酸镍、硫酸镍和氯化镍中的至少一种。
3.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,在步骤S10中:所述铝盐包括硝酸铝、硫酸铝和氯化铝中的至少一种。
4.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,在步骤S10中:所述镍盐、铝盐、六次甲基四胺、氟化铵和3‑氨基苯磺酸的摩尔比为(5~7):(1~3):(8~10):(6~8):(1~3)。
5.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,步骤S10具体包括:
向脱碳酸水中依次加入镍盐、铝盐、六次甲基四胺和氟化铵,混合搅拌得预混液;
将3‑氨基苯磺酸溶解于脱碳酸水中,然后加入氢氧化钠溶液调节至呈中性,制得3‑氨基苯磺酸溶液;
在搅拌作用下,向所述预混液中加入所述3‑氨基苯磺酸溶液,得混合溶液。
6.如权利要求5所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,将
3‑氨基苯磺酸溶解于脱碳酸水中,然后加入氢氧化钠溶液调节至呈中性,制得3‑氨基苯磺酸溶液的步骤中:
所述3‑氨基苯磺酸溶液中3‑氨基苯磺酸的摩尔浓度为0.05~0.2mol/L,且所述3‑氨基苯磺酸溶液的pH值为7.0。
7.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,在步骤S20中:所述水热反应的反应温度为60~120℃,反应时间为6~12h。
8.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,步骤S30具体包括:
将所述插层水滑石在氮气氛围、升温速率为1~5℃/min的条件下加热至700~1100℃,保温1~3h以进行碳化,然后在氮气氛围中自然冷却至室温,得碳化物。
9.如权利要求1所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,在步骤S40中:所述盐酸溶液的质量浓度为10~30%,且所述碳化物与所述盐酸溶液的质量比为1:(100~200)。
10.如权利要求1或9所述的以水滑石为模板制备镍氮共掺杂碳材料的方法,其特征在于,步骤S40具体包括:
向所述碳化物中加入盐酸溶液后,在室温下搅拌12~24h,然后分离并收集溶液中的沉淀物,洗涤、干燥后得镍氮共掺杂碳材料。