[發明專利]一種MoS2

有效

• 申請號: 201811250748.1
• 申請日: 2018-10-25
• 公開（公告）號: CN109331844B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王金忠;趙思翔;苗靖晗;王東博;王琳;高世勇
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B01J27/051
• 分類號: B01J27/051;B01J35/02
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發明公開了一種MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料及其制備方法，所述MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料以MoS₂微球為基體材料，在MoS₂微球表面負載PtCo合金納米顆粒，具體制備步驟如下：首先通過水熱法制備MoS₂微球；然后通過PVP產生自組裝所需的結合力；最后通過共還原的方式制備PtCo合金納米顆粒，并使其負載于MoS₂微球表面，得到MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料。MoS₂/PtCo合金納米顆粒復合材料具有與鉑相近的催化能力且含鉑量很低，并具有強于鉑的催化穩定性，這對代替主流的貴金屬催化劑具有重要意義。

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，涉及一種MoS₂微球/PtCo 合金納米顆粒復合材料及其制備方法。

背景技術

二硫化鉬(MoS₂)作為一種新型的二維材料最早被應用于潤滑領域。隨著對其研究的深入，科研人員發現MoS₂因其特殊的性質也可成為出色的光電、催化材料。根據以往的文獻報道，MoS₂已經在二維晶體管、鋰離子電池、加氫脫硫催化及光催化制氫等領域都有了不錯的應用。MoS₂與石墨烯有相似的原子層結構，但是與石墨烯不同的是，組成MoS₂的是三原子層而非單原子層，它是有兩個硫原子包夾一個鉬原子形成的原子層結構。正是由于這種結構使得MoS₂擁有許多獨特的化學位點，并且層上的載流子遷移速度是層間的2200倍。根據以往的文獻報道，MoS₂體材料表面是由熱力學有利的原子平面組成，這些位置催化能力較弱。而MoS₂原子層的邊界具有催化活性很高的活性位點。一種材料的催化能力主要由兩方面決定：(1)材料本身的固有催化能力；(2)材料上的活性位點數量。因此催化活性較高的MoS₂在其表面(與反應物接觸區域)應具有較多的活性位點數，即：在表面暴露更多的MoS₂片層邊界。

合金納米顆粒是一種整體尺寸在納米尺度的，兩種或兩種以上金屬、金屬與非金屬組成的具有金屬特性的材料。合金納米顆粒具有明顯區別于體合金與純金屬的性質：(1)由于價電子在不同元素原子核建立的勢場中重新分布，實現了電子重構。(2)兩種不同原子的錯配能產生缺陷態，這可以豐富材料的催化活性位點；(3)第二種原子的加入可以提升材料的化學穩定性。目前復合催化材料發展迅速，并且應用于燃料電池、光催化制氫、染料敏化太陽能對電極，但是尚未有MoS₂/PtCo合金復合材料的文獻報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料及其制備方法。本發明利用自組裝的方式將PtCo合金納米顆粒負載于MoS₂微球上，構成一種含鉑量極少的高催化活性復合材料，該材料具有與鉑相近的催化能力且含鉑量很低，并具有強于鉑的催化穩定性，這對代替主流的貴金屬催化劑具有重要意義。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料，以 MoS₂微球為基體材料，在MoS₂微球表面負載PtCo合金納米顆粒。

一種上述高催化活性的MoS₂微球/PtCo合金納米顆粒復合材料的制備方法，包括如下步驟：

一、配制濃度為4.0～6.0g/ml的PVP溶液80～100ml，并向其中分別加入0.95～0.10g鉬酸鈉和1.90～1.95g硫脲，得到混合溶液；