[發明專利]一種P-Mo2

在審

• 申請號: 202110795478.8
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113564631A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 蔣繼波;許文秀;李明晶;孫冉;黃星;李雨露;魏影;陳曉敏;李婷婷;周少博;宣宇娜;王云云;叢海山;唐佳斌;韓生
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C25B11/091
• 分類號: C25B11/091;C25B11/069;C25B1/04
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及一種P?Mo₂S/NGAs復合材料及其制備方法與應用，制備方法為：1)在氧化石墨烯的懸浮液中加入乙二胺，攪拌，然后轉移到水熱釜中經水熱后得到NGAs；2)將鉬酸鈉、硫脲與水混合，并進行超聲分散，得到混合溶液；3)將混合溶液加入至反應釜中，并在反應釜中加入NGAs，經水熱反應后得到Mo₂S/NGAs；4)將Mo₂S/NGAs和次磷酸鈉在管式爐中進行磷化，即得到P?Mo₂S/NGAs析氫材料，該析氫材料應用在電催化析氫反應中。與現有技術相比，本發明制備的P?Mo₂S/NGAs析氫材料的原料成本低，制備方式簡單，在堿性溶液中析氫效果良好，有望面向工業化發展。

技術領域

本發明屬于氫能源技術領域，涉及一種P-Mo₂S/NGAs復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

隨著化石燃料日益枯竭，各種新能源被不斷開發利用。氫能作為一種可再生的二次能源，其來源廣、熱值高、清潔、燃燒穩定性好，是繼化石燃料等非可再生能源之后新一代被廣泛采用的能源載體。堿性電解水制氫是通向氫經濟最有潛力的技術手段，但因電解過程中析氫、析氧過電位的存在使反應耗能較大。為了降低能耗，開發低成本且具有高催化活性的陰極電極材料具有重要的意義。

氧化石墨烯氣凝膠是一種商業化的三維開孔、孔隙相互連通的非金屬功能材料，多應用于新型可充電電池、吸音材料等領域。顯然，這類材料具有大的電化學反應界面以及較高的孔隙率，在電化學電極材料方面具有較大的應用前景。但是，因為高含量的缺陷和氧化基團使氧化石墨烯的導電性很差。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的催化析氫問題，而提供一種P-Mo₂S/NGAs復合材料及其制備方法與應用。

本發明提供P-Mo₂S/NGAs復合材料作為電催化析氫材料的應用，該P-Mo₂S/NGAs析氫材料作為催化劑，比多數催化劑合成成本更低，主要元素的地球儲備量都比較充足。金屬鉬中，3d軌道為半充滿狀態，對氫原子有強烈的吸附作用，與石墨烯氣凝膠結合后，使氣凝膠的析氫性能大大增強，提高了電化學性能且合成方法簡單。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供一種P-Mo₂S/NGAs復合材料的制備方法，該方法包括以下步驟：

1)在氧化石墨烯的懸浮液中加入乙二胺，攪拌，經水熱反應后得到NGAs；

2)將鉬酸鈉、硫脲與水混合，并進行超聲分散，得到混合溶液；

3)將步驟2)所得混合溶液與NGAs經水熱反應后得到Mo₂S/NGAs；

4)將Mo₂S/NGAs和次磷酸鈉煅燒，得到P-Mo₂S/NGAs復合材料。

在本發明的一個實施方式中，步驟1)中，所述的氧化石墨烯懸浮液與乙二胺的摩爾比為5：1。

在本發明的一個實施方式中，步驟1)中，氧化石墨烯的懸浮液中加入乙二胺，攪拌均勻后轉移到水熱釜中進行水熱反應。

在本發明的一個實施方式中，步驟1)中，所述水熱反應溫度為150-200℃，時間為10-15h。

在本發明的一個實施方式中，步驟2)中，所述的鉬酸鈉與硫脲的摩爾比為1:(1-5)，所述的鉬酸鈉的摩爾量與水的體積之比為1mmol:(15-25)mL。

在本發明的一個實施方式中，步驟2)中，所述的超聲分散的時間為1-2h，超聲分散后得到澄清的混合溶液。