The invention relates to a molybdenum selenide nano piece / nitrogen doped carbon nuclear composite material, with hollow structure, the core is molybdenum selenide nanoselide, and the outer shell is the nitrogen doped carbon layer of the hollow nanoscale structure. The preparation method includes the synthesis of molybdenum trioxide nanoribbons, the synthesis of molybdenum trioxide / polypyrrole two element composite, the molybdenum selenide Synthesis of two element composite of polypyrrole nuclear shell structure, synthesis of molybdenum selenide nanosheet / nitrogen doped carbon core composite material, used as visible light catalyst, electrocatalyst, sodium / lithium ion anode material and luminescent transistor material. The molybdenum selenide nano slice / nitrogen doped carbon nuclear shell structure composite material overcomes the disadvantage of low activity of the molybdenum selenide, and effectively alleviates the instability caused by volume expansion during the use of molybdenum selenide; the method of the invention is simple, easy to operate, environmental protection, and low cost, and is suitable for industrial production.
【技术实现步骤摘要】
一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于过渡金属化合物纳米材料领域,特别涉及一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
作为过渡金属化合物纳米材料中的典型代表,硒化钼属于六方晶系,具有类似于三明治的二维片层状结构,层与层之间通过较弱的范德华力结合在一起。相邻的分子层通过分子间作用力结合可以相互滑动,因而具有较低的摩擦系数,常用作固体润滑剂;硒化钼中每个钼原子被六个硒原子包围,呈三角棱柱状,比表面积大,表面活性高,具有优异的催化活性,广泛用作石油加工行业的加氢脱硫催化剂以及废水处理催化剂。此外,由于具有较大层间距,一些离子如Li+和Na+可以很容易地插入到硒化钼的层间,形成插层化合物,因此在能量存储上也有广泛应用。然而,由于其自身较差的导电性以及有限的活性位点大大限制了硒化钼在光电子、新能源、生物传感等领域的应用,且单一功能的硒化钼已经完全无法满足需要,因而发展基于硒化钼复合多功能纳米材料的制备方法尤为必要。由于中空氮掺杂碳纳米带具有较高的长径比高,大的比表面积,较高的电子传输能力与优异的机械强度,从而能够提高其复合材料结构稳定性及导电性,因此将硒化钼限域在纳米带结构的氮掺杂碳纳米框架内具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料及其制备方法和应用,该方法简单,易于操作,环保,提高了复合材料的稳定性。本专利技术的一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料,具有中空结构,内核是硒化钼纳米片,外壳是中空纳米带结构的氮掺杂碳层。本专利技术的一 ...
【技术保护点】
一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料,其特征在于,具有中空结构,内核是硒化钼纳米片,外壳是中空纳米带结构的氮掺杂碳层。
【技术特征摘要】
1.一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料,其特征在于,具有中空结构,内核是硒化钼纳米片,外壳是中空纳米带结构的氮掺杂碳层。2.一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料的制备方法,包括:(1)将质量比为10:1-1:20的钼酸钠和氯化钠溶于溶剂中形成混合溶液,搅拌,水热反应,冷却,抽滤,洗涤,干燥,得到三氧化钼纳米带,其中,混合溶液中钼酸钠的浓度为0.01-0.1g/mL;(2)将步骤(1)中三氧化钼纳米带溶于溶剂中,搅拌,加入吡咯,继续搅拌,加入引发剂溶液反应,抽滤,洗涤,干燥,得到三氧化钼/聚吡咯二元复合材料,其中,三氧化钼纳米带和吡咯的质量比为1:4-15,引发剂与吡咯的摩尔比为1:1-4,三氧化钼纳米带溶液的浓度为0.2-0.6mg/mL;(3)将步骤(2)中三氧化钼/聚吡咯二元复合材料溶于溶剂一中,超声,得到分散液,将硒溶于溶剂二中,搅拌,滴加到分散液中,水热反应,冷却,抽滤,洗涤,干燥,得到硒化钼/聚吡咯核壳结构二元复合材料,其中,三氧化钼/聚吡咯二元复合材料和硒的质量比为5:1-1:5,三氧化钼/聚吡咯二元复合材料溶液的浓度为0.001-0.02g/mL,硒溶液的浓度为0.001-0.02g/mL;(4)将步骤(3)中硒化钼/聚吡咯核壳结构二元复合材料在惰性气体环境下退火,洗涤,抽滤,干燥,得到硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料。3.按照权利要求2所述的一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳核壳结构复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中搅拌时间为10min;水热反应前加入3mol/L盐酸溶液调节pH值为0.5-1.5。4.按照权利要求2所述的一种硒化钼纳米片/氮掺杂碳...
【专利技术属性】
技术研发人员:张超,刘颖,刘天西,李乐,刘思良,王开,杨静,
申请(专利权)人:东华大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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