[發明專利]一種Co，Mo共摻雜碳化釩的制備方法

在審

• 申請號: 201910322374.8
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN109967105A
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 曹麗云;李曉藝;張寧;馮亮亮;黃劍鋒;李嘉胤;馮永強;趙亞娟
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: B01J27/22
• 分類號: B01J27/22;C25B1/04;C25B11/06
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 張震國

一種Co，Mo共摻雜碳化釩的制備方法，將三聚氰胺，偏釩酸銨，六水合硝酸鈷，四水合鉬酸銨和檸檬酸混合均勻得反應物原料A；將反應物原料A置于瓷舟中，將瓷舟放入高溫管式爐中，在保護氣氛下固相煅燒得產物粉體B；將粉體B移入H₂SO₄中浸泡后離心分離，去除上層清液，得到固體產物C；將分離后的固體產物C真空干燥后，研磨得到Co，Mo?VC材料。本發明以三聚氰胺、偏釩酸銨、四水合鉬酸銨與六水合硝酸鈷為原料，固相煅燒法制備出Co，Mo?VC材料。采用煅燒法操作簡單、材料形貌尺寸均勻。反應物原料中的六水合硝酸鈷促進了碳層的晶化，四水鉬酸銨影響VC晶粒的大小，通過調控二者含量，使得生成的VC粒子尺寸均勻、分散性好。

技術領域

本發明涉及納米粉體材料制備領域，具體涉及一種Co，Mo共摻雜碳化釩的制備方法。

背景技術

水裂解制氫被認為是替代傳統化石燃料和改善環境污染的一種有前途的清潔能源。雖然鉑基材料是最活躍的析氫反應電催化劑(HER)，但受其稀有、昂貴的限制。HER研究的首要任務是開發高效、穩定、經濟，且可代替鉑基催化劑的非貴金屬電催化劑，包括過渡金屬碳化物、硫化物、氮化物、磷化物等。在過渡金屬碳化物中，較便宜的VC具有優異的氫吸附性能，具有更小的密度，更適合作為催化劑。

碳化鉬材料以其類pt的d電子結構、良好的化學穩定性和較低的成本而受到廣泛的關注，擁有特殊的發展前景。為了提高碳化鉬的催化性能，許多研究都集中在納米級對應物的制備上，以增加活性位點的密度和導電性，如納米顆粒、納米線、納米薄片、納米棒和納米管等。若設計納米結構的VC基材料，既可以揭示更多的催化活性位點，也可以有效解決其導電性弱等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種操作簡單、材料形貌尺寸均勻，導電性好、穩定性好的Co，Mo共摻雜碳化釩(Co，Mo-VC)的制備方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

1)將三聚氰胺，偏釩酸銨，六水合硝酸鈷，四水合鉬酸銨，檸檬酸以(15～18)：(3～9)：(1～8)：(1～4)：(1～2)的質量比混合均勻得反應物原料A；

2)將反應物原料A置于瓷舟中，將瓷舟放入高溫管式爐中，在保護氣氛下，以3～5℃/min的升溫速率自室溫升溫至600～900℃固相煅燒3～6h，冷卻得產物粉體B；

3)將粉體B移入1mol/L的H₂SO₄中，浸泡9～18h，離心分離，去除上層清液，得到固體產物C；

4)將分離后的固體產物C真空干燥后，研磨得到Co，Mo-VC材料。

所述步驟1)的反應物原料A于瑪瑙研缽中充分研磨。

所述步驟2)的保護氣氛為Ar氣。

本發明以三聚氰胺、偏釩酸銨、四水合鉬酸銨與六水合硝酸鈷為原料，固相煅燒法制備出Co，Mo-VC材料。采用煅燒法操作簡單、材料形貌尺寸均勻。反應物原料中的六水合硝酸鈷促進了碳層的晶化，四水鉬酸銨影響VC晶粒的大小，通過調控二者含量，使得生成的VC粒子尺寸均勻、分散性好。

按本發明的制備方法制得的Co，Mo-VC材料，碳化釩粒徑約為5-10nm，晶化的碳原子層為1-5層，合成操作簡單、材料形貌尺寸均勻，導電性好、穩定性好，具有一定電催化性能，可應用于電催化領域。

與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果：

1)原料中鈷原子的引入，使得碳化釩與Co納米粒子產生協同作用，增加活性位點；

2)鉬原子摻雜在一定程度上對VC大小有一定影響，為碳層生成作了貢獻；