本发明涉及电催化水分解领域，特别是指一种微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料及其制备方法和应用。
背景技术：
1、电解水制氢是一种环境友好的能源转换和能源储存技术。析氧反应(oer)是电解水的阳极反应，涉及复杂的四电子过程，是制约电解水制氢效率的关键因素。因此，开发高效、稳定、低成本的oer催化剂对于电解水制氢至关重要。目前商用ir/ru基催化剂具有优异的oer活性，但其大规模应用受到稳定性差、储量低和成本高的限制。
2、非贵金属铁(fe)、钴(co)和镍(ni)等具有较高的oer活性，且成本低，供应充足，具有取代贵金属催化剂的潜力。然而，由于非贵金属基催化剂在酸性/碱性电解质中会被腐蚀，因此非贵金属必须修饰到稳定且导电的基底上，如碳材料。导电碳材料包括石墨烯、碳纳米管等等。石墨烯和碳纳米管已被广泛用作非金属(碳化物或合金)催化剂的衬底材料。但在oer的高电位下，上述碳材料容易发生腐蚀(碳氧化反应)，影响催化剂性能的长期稳定性。
3、文献-cn114134534b公开了一种基于人造金刚石触媒的析氧催化剂及其制备方法和应用，包括镍、铁颗粒，以及包覆所述镍、铁颗粒的石墨外壳，由于碳的包覆，抑制了镍铁颗粒的团聚以及碱性溶液的侵蚀，表现出优异的循环稳定性。但是对于该催化剂的长时间稳定性缺少研究，且该析氧催化剂在电流密度为10ma/cm2时过电势为310-400mv，塔菲尔斜率为74.6-143.3mv/dec，存在过电势以及塔菲尔斜率较高的问题，催化剂的催化性能有待进一步提高。
技术实现思路
1、本发明提出一种微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料及其制备方法和应用，通过退火制备的掺硼金刚石基铁钴复合材料，作为oer催化剂，具有优异的oer性能、较长的使用寿命和耐腐蚀性，在碱性电解液中，在电流密度为10ma/cm2时过电势仅为300mv，塔菲尔斜率为58mv/dec，可持续运行长达72h。
2、本发明的技术方案是这样实现的：微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料，包括微米级硼掺杂金刚石颗粒、cofe纳米颗粒和被石墨层包裹的cofe2c纳米颗粒，cofe纳米颗粒和被石墨层包裹的cofe2c纳米颗粒以共格界面的形式附着在微米级硼掺杂金刚石颗粒上。
3、微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料的制备方法，包括以下步骤：
4、(1)将硼掺杂金刚石(简称：bdd)微粉与纳米级的铁粉和钴粉混合，得到混合物；
5、(2)将步骤(1)获得的混合物研磨后，退火处理，最后粉碎，得到微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料。
6、该方法制备的掺硼金刚石基铁钴复合材料：cofe纳米颗粒和被石墨包裹的cofe2c纳米颗粒以共格界面的形式附着在硼掺杂金刚石上，形成了三维结构。该复合材料作为催化剂具有丰富且多样的活性位点，同时由于硼掺杂金刚石基底的良好导电性及物理、化学稳定性，使催化剂在高电位长时间运行下仍能保持良好的催化性能。
7、进一步地，步骤(1)中，硼掺杂金刚石微粉与纳米级的铁粉和钴粉的质量比为1：1：1。
8、进一步地，步骤(2)中，退火处理的条件为：氩气环境下，大气压下，5℃/min的升温速率到900℃，保温30min后，自然降温到室温。
9、进一步地，步骤(1)中，硼掺杂金刚石微粉的尺寸为5-10微米，纳米级的铁粉和钴粉的尺寸均在一百纳米以内。
10、进一步地，步骤(2)中，研磨的时间为15-30min。
11、微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料，由所述制备方法制备。
12、微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料作为电解水的阳极析氧催化剂的应用。
13、与现有技术相比，本发明具有以下突破性优势：
14、(1)本发明提供的微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料通过简单的退火处理制备，制备方法简单，无复杂的工艺，一步合成。
15、(2)本发明提供的微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料作为阳极析氧催化剂在碱性电解液中稳定性好，以其为阳极析氧材料，其阳极过电势仅为300mv，塔菲尔斜率为58mv/dec，可持续运行长达72h，而微米级硼掺杂金刚石作为阳极析氧材料，塔菲尔斜率为153mv/dec，可持续运行为近5h。
16、(3)本发明的微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料催化剂具有优异的oer性能、长时间稳定性和耐腐蚀性，相比贵金属催化剂，具有明显的低成本优势。
1.微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料，其特征在于：包括微米级硼掺杂金刚石颗粒、cofe纳米颗粒和被石墨层包裹的cofe2c纳米颗粒，cofe纳米颗粒和被石墨层包裹的cofe2c纳米颗粒以共格界面的形式附着在微米级硼掺杂金刚石颗粒上。
2.微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硼掺杂金刚石微粉与纳米级的铁粉和钴粉的质量比为1：1：1。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，退火处理的条件为：氩气环境下，大气压下，5℃/min的升温速率到900℃，保温30min后，自然降温到室温。
5.根据权利要求2-4之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，硼掺杂金刚石微粉的尺寸为5-10微米，纳米级的铁粉和钴粉的尺寸均在一百纳米以内。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，研磨的时间为15-30min。
7.微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料，由权利要求2-6之一所述的制备方法制备。
8.权利要求1或7所述的微米级硼掺杂金刚石基铁钴复合材料作为电解水的阳极析氧催化剂的应用。
