[發(fā)明專利]基于P-MoS2

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010940031.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112023961B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊秀林;胡艷;余洪波;周樹(shù)清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西師范大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J27/19
• 分類號(hào): B01J27/19;B01J37/28;C25B1/04;C25B11/091
• 代理公司: 桂林文必達(dá)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 45134
• 代理人: 白洪

本發(fā)明屬于電化學(xué)全水解領(lǐng)域，具體為基于P?MoS₂@CoP復(fù)合材料全水解催化劑的制備方法，本發(fā)明通過(guò)制備Co(OH)F/CC納米線前驅(qū)體、制備CoMo?species/CC納米線陣列和復(fù)合物前驅(qū)體的磷化處理得到的P?MoS₂@CoP復(fù)合材料，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，P?MoS₂@CoP復(fù)合材料析氫、析氧性能優(yōu)異，完全可以取代商業(yè)的RuO₂//Pt/C用于電化學(xué)水分解，從而降低電解水產(chǎn)氫、產(chǎn)氧的成本，在電催化全水解方面展現(xiàn)出了可工業(yè)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)全水解領(lǐng)域，具體為基于P-MoS₂@CoP復(fù)合材料全水解催化劑制備方法。

背景技術(shù)

目前，世界能源枯竭問(wèn)題已成為共識(shí)，發(fā)展可持續(xù)的氫經(jīng)濟(jì)已成為科學(xué)界的一個(gè)熱門(mén)話題，從水中大規(guī)模制氫的電化學(xué)水裂解被廣泛認(rèn)為是一種可持續(xù)的方法，水裂解的兩個(gè)主要反應(yīng)是析氫反應(yīng) (HER)和析氧反應(yīng) (OER)。由于OER半反應(yīng)是速率決定步驟，大多數(shù)電解槽都是在堿性條件下操作的，其中HER動(dòng)力學(xué)比酸性條件慢兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，在堿性介質(zhì)中開(kāi)發(fā)低過(guò)電位的HER催化劑是至關(guān)重要的。同時(shí)，如果HER催化劑也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，將簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程，降低成本。

迄今為止，新型金屬基催化劑如Pt材料和Ru金屬氧化物仍被認(rèn)為是最有效的HER和OER催化劑。然而，貴金屬的稀缺性和高成本限制了其廣泛的商業(yè)應(yīng)用。因此，開(kāi)發(fā)高活性、低成本的催化劑來(lái)取代貴金屬是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供基于P-MoS₂@CoP復(fù)合材料全水解催化劑的制備方法，解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

基于P-MoS₂@CoP復(fù)合材料全水解催化劑的制備方法，包括制備Co(OH)F/CC納米線前驅(qū)體、制備CoMo-species/CC納米線陣列和復(fù)合物前驅(qū)體的磷化處理。

進(jìn)一步的，所述制備Co(OH)F/CC納米線前驅(qū)體的制備步驟包括按1：1：2.5的比例稱取硝酸鈷、氟化銨和尿素，加入去離子水?dāng)嚢韬螅⑻疾?CC)浸到溶液中，將溶液轉(zhuǎn)移到高壓釜中處理。

進(jìn)一步的，所述制備CoMo-species/CC納米線陣列是將所述Co(OH)F/CC納米線前驅(qū)體用硫鉬酸銨溶液滴涂，然后在80 °C下真空干燥8小時(shí)。

進(jìn)一步的，所述復(fù)合物前驅(qū)體的磷化處理是將所述CoMo-species/CC納米線陣列和次亞磷酸鈉放在瓷船的兩個(gè)單獨(dú)的位置，所述CoMo-species/CC納米線陣列在管式爐的下游，在管式爐的上游一側(cè)放置所述次亞磷酸鈉為1.0克，隨后以5 °C/ min加熱至350 °C，在氮?dú)鈿夥障卤３?小時(shí)，然后自然冷卻到環(huán)境溫度，即得到所述P-MoS₂@CoP復(fù)合材料全水解催化劑。

進(jìn)一步的，所述硫鉬酸銨溶液是取100 mg硫鉬酸銨溶于1 mL 的DMF 溶液中，DMF中的(NH₄)₂MoS₄為3 wt%，滴涂量為36 μL~62 μL。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明通過(guò)LDH材料和磷摻雜結(jié)合，同時(shí)能夠結(jié)合和解離羥基物種的Mo基材料協(xié)同促進(jìn)堿性介質(zhì)中的HER/OER動(dòng)力學(xué)。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，制備得到的P-MoS₂@CoP復(fù)合材料析氫、析氧性能優(yōu)異，完全可以取代商業(yè)的RuO₂//Pt/C用于電化學(xué)水分解，從而降低電解水產(chǎn)氫、產(chǎn)氧的成本，在電催化全水解方面展現(xiàn)出了可工業(yè)化應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明P-MoS₂@CoP復(fù)合材料的X-射線粉末衍射圖；