The invention discloses a molybdenum sulfide / carbon nitride composite material preparation method and its products and application of melamine coated molybdenum sulfide intermediates preparation, will protect the molybdenum sulfide intermediate in nitrogen cyanamide coated by calcined under control, calcination temperature, calcination at 4 hours, natural cooling can be obtained by molybdenum sulfide / 3D structure carbon nitride composites. The molybdenum nitride / carbon nitride composites with heterojunction structure were prepared by in-situ growth and calcination. The obtained molybdenum sulfide is 3D dendrite size structure, which is wrapped inside the carbon nitride material. This new type of molybdenum sulfide / between carbon nitride composites of molybdenum sulfide and carbon nitride heterojunction structure due to the existence of electron transfer in the interface to ensure fast, so the composites exhibit excellent electrocatalytic properties for hydrogen production, has great potential applications in the field of water electrolysis.
【技术实现步骤摘要】
硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法及其产品和应用
本专利技术属于无机纳米非金属材料制备领域,具体涉及一种硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法及其产品和应用。
技术介绍
氢能被认为是未来传统化石能源的高效替代物。在众多的氢能生产途径中,电催化制氢反应是一种高效绿色的氢气生产方式。迄今为止,贵金属Pt基催化剂被认为是电催化制氢效果最佳的催化剂,已经被人们广泛涂覆于电极表面用于制氢反应。然而,贵金属Pt高昂的价格以及资源的稀缺严重阻碍了其大规模的工业化应用。因此,寻求成本低廉,性能高效持久的制氢催化剂电极是氢能源利用的关键,也符合21世纪绿色能源和可持续发展的要求。近年来,过渡金属硫化物作为一种新型的非贵金属催化剂表现出了高效的电催化制氢效率。在众多的过渡金属硫化物中,层状二硫化钼(MoS2)二维晶体材料由于其丰度高,价格低等优势成为电催化制氢领域的研究热点。近期的文献和理论研究结果表明,MoS2的电催化制氢活性与其二维层状结构边缘的催化活性位点有关,设计纳米结构的二维MoS2薄层并最大化的暴露其边缘催化活性位点数量是提高其电催化制氢活性的有效途径。将二维MoS2薄层有效复合于氮化碳材料中,会明显降低硫化钼与氮化碳纳米结构的界面电阻,显著提高电催化制氢反应效率,一方面氮化碳材料中的MoS2纳米片表面会形成许多微小的裂纹,有效增加材料的边缘催化活性位点;另一方面氮化碳的孔隙结构能保证电子在MoS2和碳基体之间高效传输,使催化产物氢气易于从电极中扩散出来。目前二硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法主要包括原位混合法、物理法等等。Ge等人分别制备出二硫化钼和氮化碳材料(J.Hy ...
【技术保护点】
一种硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法,其特征在于,以纤维素材料作为基底,添加氰胺,以硫钼酸铵作为硫源和钼源,以1‑咪唑‑4‑甲酸作为配体框架,通过溶剂热合成硫化钼中间体材料,继而煅烧得到3D树枝状结构的硫化钼/氮化碳复合材料,包括如下步骤:a、氰胺包覆硫化钼中间体的制备:称取一定量的1‑咪唑‑4‑甲酸溶于乙腈溶液中,形成均一的配体溶液;按照一定比例将硫钼酸铵溶于二甲基甲酰胺中,缓慢加入到配体溶液体系中,通过搅拌使硫钼酸铵充分溶解在配体溶液中,同时添加纤维素,并添加一定量的氰胺进行包覆;将上述的混合液密封于聚四氟乙烯反应釜中,经过一定时间的水热、洗涤、干燥处理,得到固体粉末,水热温度控制为170 ~ 200
【技术特征摘要】
1.一种硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法,其特征在于,以纤维素材料作为基底,添加氰胺,以硫钼酸铵作为硫源和钼源,以1-咪唑-4-甲酸作为配体框架,通过溶剂热合成硫化钼中间体材料,继而煅烧得到3D树枝状结构的硫化钼/氮化碳复合材料,包括如下步骤:a、氰胺包覆硫化钼中间体的制备:称取一定量的1-咪唑-4-甲酸溶于乙腈溶液中,形成均一的配体溶液;按照一定比例将硫钼酸铵溶于二甲基甲酰胺中,缓慢加入到配体溶液体系中,通过搅拌使硫钼酸铵充分溶解在配体溶液中,同时添加纤维素,并添加一定量的氰胺进行包覆;将上述的混合液密封于聚四氟乙烯反应釜中,经过一定时间的水热、洗涤、干燥处理,得到固体粉末,水热温度控制为170~200oC,水热时间为24~48小时;b、将氰胺包覆的硫化钼中间体置于氮气的保护下煅烧,煅烧4小时,最后自然冷却即可以得到3D结构的硫化钼/氮化碳复合材料。2.根据权利要求1所述硫化钼/氮化碳复合材料的制备方法,其特征在于所述的氰胺包覆硫化钼中间体的制备过程中所用的纤维素为细菌纤维素,半纤维素,木质素或果胶;氰胺为单氰胺,双氰胺,三聚氰胺或三聚氰酸中的一种。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员:何丹农,王敬锋,金彩虹,
申请(专利权)人:上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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