1.一种Zn‑CoNG纳米泡沫催化剂压电催化裂解水的方法,其特征在于,所述方法包括:
1)将水、Zn‑CoNG纳米泡沫进行分散形成悬浊液,然后将体系气氛调节为保护气气氛;
2)在避光的条件下,对体系施加机械能进行水分解反应;
其中,所述Zn‑CoNG纳米泡沫由二维Zn,Co,N共掺杂石墨烯纳米片堆叠组装而成;
所述Zn‑CoNG纳米泡沫具有海绵状孔道结构,孔径分布范围为2‑100nm;
所述Zn‑CoNG纳米泡沫通过以下方法制备而得:首先,将锌源、钴源分散在有机溶剂中,形成第一溶液;接着,将2‑甲基咪唑分散于有机溶剂中,形成第二溶液;然后,将所述第一溶液、第二溶液进行混合并进行接触反应、后处理以得到浅紫色粉末;最后,将所述浅紫色粉末在保护气下进行热处理;
所述锌源、钴源、2‑甲基咪唑的摩尔比为19:1:40‑60;
所述接触反应至少满足以下条件:反应温度为15‑35℃,反应时间为20‑30h;
所述热处理至少满足以下条件:温度为900‑950℃,时间为1‑3h,升温速度5℃/min;在所述第一溶液中,所述锌源、有机溶剂的用量比为19 mmol:70‑100mL;在所述第二溶液中,所述2‑甲基咪唑、有机溶剂的用量比为48 mmol:70‑100mL;
所述后处理依次包括:离心、乙醇洗2‑3次、60℃真空干燥12‑24h;
所述保护气为流动状态,流速为40‑60sccm;
所述锌源选自硝酸锌、硫酸锌和氯化锌中的至少一种,所述钴源选自硝酸钴、硫酸钴和氯化钴中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤1)中,所述悬浊液中Zn‑CoNG纳米泡沫的质量浓度为0.01‑0.1mg/mL。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述分散中,还添加有牺牲剂,所述牺牲剂选自甲醇、乙醇、三乙醇胺和乳酸中至少一种;
所述水、牺牲剂的用量体积比为(10‑500):5。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤2)中,所述水分解反应至少满足以下条件:水分解温度为2‑80℃,水分解时间为0.5‑20h。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述机械能的施加方式采用研磨、搅拌、声波辐照、气流扰动、液体流动中的至少一种;
所述机械能的施加方式为超声波辐照,所述超声波辐照至少满足以下条件:超声波的频率为21‑100kHz ,超声波发生器的功率为10‑300W;
所述机械能的施加方式为搅拌,所述搅拌的搅拌速率为500‑3000转/分钟。
6.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤1)中,所述分散采用超声的方式进行,所述超声至少满足以下条件:超声时间为0.5‑20min,超声波的频率为21‑
100kHz ,超声波发生器的功率为10‑300W。
7.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法,其特征在于,在步骤1)中,体系气氛调节包括:i)对体系抽真空1‑2h;ii)将保护气充入体系1‑5min;iii)对体系抽真空15‑25s;重复步骤ii)和iii)5‑7次;
所述保护气选自氮气、氩气和氦气中的至少一种。
8.根据权利要求1‑3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述水分解反应的温度通过风扇或循环冷凝水装置进行调节。