二硒化钼/石墨复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种二硒化钼/石墨复合材料，由二硒化钼纳米片和石墨组成，所述二硒化钼纳米片垂直生长于石墨表面，二硒化钼的含量为0.04～10vol％，石墨的含量为90～99.96vol％。本发明专利技术提供的二硒化钼/石墨复合材料，垂直生长于石墨表面二硒化钼纳米片表面由很多悬挂键组成，在电解制氢和电催化应用中，悬挂键表面是活性位点，采用的石墨基体具有的多孔层状结构提供了较大的比表面积，增加催化剂的活性位点数量可以提高析氢反应的活性；本发明专利技术制备方法的流程简单，制备时间短，成本低廉，可用于大规模的工业生产；二硒化钼/石墨复合材料催化性能较好且较稳定，其塔菲尔系数较小，析氢过电位较低，在电解水析氢领域的应用前景广泛。

Two molybdenum selenide / graphite composite material and its preparation and Application

The invention discloses a molybdenum diselenide/graphite composite material, which is composed of molybdenum diselenide nanosheets and graphite. The molybdenum diselenide nanosheets grow vertically on the surface of graphite, the molybdenum diselenide content is 0.04-10 vol, and the graphite content is 90-99.96 Vol. The molybdenum diselenide/graphite composite material provided by the invention is vertically grown on the surface of the molybdenum diselenide nanosheet on the graphite surface and consists of many hanging bonds. In the application of electrolytic hydrogen production and electrocatalysis, the hanging bond surface is an active site. The porous layered structure of the graphite matrix used provides a large specific surface area and enhances the catalysis. The preparation method has the advantages of simple process, short preparation time and low cost, and can be used for large-scale industrial production; the catalytic performance of the molybdenum diselenide/graphite composite material is better and more stable, its Tafel coefficient is smaller, the hydrogen evolution overpotential is lower, and the electrolytic water precipitation is also lower. The application prospect of hydrogen is extensive.

【技术实现步骤摘要】
二硒化钼/石墨复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于电催化材料制备
，具体涉及一种二硒化钼/石墨复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
二硒化钼(MoSe2)是一种过渡金属二维层状材料，因其具有优异的催化性能、磁性、半导体性质等，在光电、催化、超导等领域具有良好的应用前景。二硒化钼具有类似石墨烯的片状结构，层内Mo原子与Se原子之间以共价键结合，层间则以范德华力连接，层与层之间很容易剥离，导致了其导电性能不佳，直接限制了其进一步应用。为了提高二硒化钼的电化学性能，利用具有高比表面积，高导电率，力学性能优异的石墨烯、碳纳米管，制备得到复合材料，可广泛应用于电子器件、新能源电极材料及催化材料。HuiYang在(Chem.Lett,2016,45:69-71)中公开了一种用静电纺丝技术制备了PAN纳米纤维膜，碳化后得到CNFs，采用化学气相沉积(CVD)法将MoSe2负载到CNFs基底上制备出了MoSe2/CNFs复合材料，并将其作为电催化析氢反应的阴极。ShunMao在(Small,2015,11(4):414)中公开了一种特殊的MoSe2/石墨烯复合材料，先用等离子增强化学气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二硒化钼/石墨复合材料，其特征在于，由二硒化钼纳米片和石墨组成，所述二硒化钼纳米片垂直生长于石墨表面，形成二硒化钼层，二硒化钼的含量为0.04～10vol％，石墨的含量为90～99.96vol％。

【技术特征摘要】
1.一种二硒化钼/石墨复合材料，其特征在于，由二硒化钼纳米片和石墨组成，所述二硒化钼纳米片垂直生长于石墨表面，形成二硒化钼层，二硒化钼的含量为0.04～10vol％，石墨的含量为90～99.96vol％。2.根据权利要求1所述二硒化钼/石墨复合材料，其特征在于，所述二硒化钼层的厚度为200nm～100um，所述石墨的厚度为500～1000um。3.一种根据权利要求1或2所述的二硒化钼/石墨复合材料的制备方法，其特征在于包括：利用直流磁控溅射在石墨表面生成钼薄膜，得到钼/石墨复合材料；将钼/石墨复合材料进行快速硒化处理，得到二硒化钼/石墨复合材料。4.根据权利要求3所述的二硒化钼/石墨复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)石墨预处理：将石墨依次放入丙酮和无水乙醇中，超声处理5～60min，干燥后得到预处理后的石墨；(2)直流磁控溅射钼薄膜：将步骤(1)所得预处理后的石墨置于磁控溅射室内后，将磁控溅射室抽真空至8.0×10-4Pa以下，以氩气为工作气体，钼靶材为溅射源，控制氩气的压力为0.2Pa～5.0Pa，进行直流磁控溅射，在石墨表面生成钼薄膜，得到钼/石墨复合材料；(3)快速硒化：将硒粉放置于刚玉坩埚内，将步骤(2)所得钼/石墨复合材料放置于两个刚玉舟倒扣在一起构成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹俭鹏，冒旭，李丹妮，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43