[發明專利]片層微米花狀MoS2 有效
| 申請號： | 201910371730.5 | 申請日： | 2019-05-06 |
| 公開（公告）號： | CN110327942B | 公開（公告）日： | 2022-03-18 |
| 發明（設計）人： | 吳慧敏;賀茂曉;馮傳啟;王石泉;張燕青 | 申請（專利權）人： | 湖北大學 |
| 主分類號： | C25B11/091 | 分類號： | C25B11/091;C25B1/04 |
| 代理公司： | 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401 | 代理人： | 楊采良 |
| 地址： | 430062 湖北*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 微米 mos base sub | ||
本發明以鎳泡沫為基底和鎳源，先在180～220℃水熱條件下合成MoS2/Ni3S2/NF納米棒陣列，然后再在120～160℃水熱條件下引入鎳鐵雙層氫氧化物，最終形成一種片層微米花狀MoS2/Ni3S2/NiFe?LDH/NF材料。本發明制得的目標產物在堿性溶液中，陽極的尿素氧化反應以及陰極的析氫反應中有著很好的催化特性，表現出良好的雙功能催化活性。同時在含有尿素的堿性雙電極電解池體系中，達到100mA cm?2的電流密度只需要1.408V(vs·RHE)的槽壓，遠遠低于堿性電解液中貴金屬雙電極體系的槽壓。因此，該材料有望替代貴金屬在高效尿素氧化分解和電催化析氫方向應用。
技術領域
本發明涉及電催化材料的合成及應用技術領域，具體涉及一種片層微米花狀MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料及其合成方法和應用。
背景技術
電解水產氫是一種簡單、有效的獲得氫氣和氧氣的途徑。水的電解由陰極析氫反應 (Hydrogen Evolution Reaction,HER)和陽極析氧反應(Oxygen Evolution Reaction,OER) 兩個半反應構成，理論分解電壓為1.23v。然而在陽極反應過程中，涉及四個電子的轉移以形成O-O鍵的OER是一個動力學緩慢的過程，實際電位遠遠大于1.23V。使用理論電位較低的陽極反應，例如尿素氧化反應(UOR)去代替緩慢的OER能達到更高效的析氫。尿素具有無毒、不易燃、來源廣泛且價格低廉等優點，全電解尿素的(理論)電壓為0.37V，遠低于電解水所需的1.23V的(理論)電壓。為進一步降低電極反應的過電位，常常使用催化材料。Ir(或Ru)和Pt基催化劑分別是優異的OER和HER催化劑，但貴金屬基催化劑的稀缺性和高成本使它們不能廣泛用于工業生產中。出于提高能效的根本目的，發展雙功能電催化劑成為電解水制氫技術的關鍵。
基于上述理由，提出本申請。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種片層微米花狀 MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料及其合成方法和應用。本發明以鎳泡沫(NF)為基底和鎳源，先通過水熱反應合成了在鎳泡沫上的MoS2/Ni3S2納米棒陣列，然后再次在水熱條件下引入鎳鐵雙層氫氧化物(NiFe-LDH)，最終形成一種片層微米花狀 MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料，并測試了其電化學性能。測試結果表明，本發明的片層微米花狀MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料的催化活性優于貴金屬催化劑并且擁有較好的穩定性。
為了實現本發明的上述其中一個目的，本發明采用的技術方案如下：
一種片層微米花狀MoS2/Ni3S2/NiFe-LDH/NF材料的合成方法，包括如下步驟：
(1)泡沫鎳(NF)預處理
依次采用稀鹽酸、丙酮、超純水和乙醇將裁剪好的泡沫鎳片進行超聲清洗，真空干燥后備用；
(2)MoS2/Ni3S2/NF納米棒陣列的合成
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