The invention discloses a preparation method of a vanadium carbide/graphene nanosheet composite material, which comprises: preparing a precursor mixture containing graphene nanosheets, carbon sources, ammonium metavanadate, and deionized water; hydrothermal reaction of the precursor mixture to obtain the intermediate products of the powder; fully grinding the intermediate products and protecting the atmosphere. The composites of vanadium carbide / graphene nanosheets were obtained by heat treatment at 700 and 1200 degrees C. The invention also discloses the vanadium carbide/graphene nanosheet composite material and the application of the material in hydrogen production by water cracking. The carrier graphene nanosheet in the invention not only greatly improves the conductivity of the catalyst, but also disperses the vanadium carbide particles, thereby improving the catalytic activity of VC/GNS; the graphene in the structure protects the vanadium carbide particles from the corrosion of the electrolyte, and therefore can be used for the production of the total pH value of the hydrolysis in the field of electrocatalysis. Hydrogen electrocatalysts.
【技术实现步骤摘要】
一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料、制备方法及其在水裂解产氢方面的应用
本专利技术涉及催化剂的合成与应用
,具体涉及一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料、制备方法及其在作为电催化裂解水产氢催化剂方面的应用。
技术介绍
碳化钒材料作为过渡金属碳化物的一种,具有过渡族金属碳化物的一般特性,同时具有良好的导电,导热,催化性能,在物理、化学、材料领域具有广泛的应用。传统方法(如碳热还原法、前驱体法)所制备的碳化钒颗粒尺寸较大,主要是由于单相碳化钒烧结过程中容易发生团聚现象,应用在陶瓷工业领域。而碳化物(碳化钼、碳化钨等)由于具有类似铂族金属电子结构,已经被作为裂解水催化剂广泛研究,并且具有优异的催化性能及良好的稳定性。而碳化钒在电催化领域的相关文献仅有数篇而已,因此,有必要探索并研究碳化钒的制备方法,对单相碳化钒进行结构调控,以提高其作为裂解水产氢催化剂的性能。根据近些年来的文献报道,目前碳化物的结构调控,主要有以下几个手段:(1)粒子超小化;(2)杂原子的修饰;(3)利用各种载体设计负载型催化剂,提高分散性与活性表面。为了提高碳化钒的催化活性和稳定性,本工作将碳化钒负载于石墨烯纳米片的表面,石墨烯纳米片是一种一维碳基纳米材料,它具有碳纳米材料优异的物理化学性能,如高导电性、优异的力学性能和良好的化学稳定性等。可以支撑碳化钒纳米粒子的原位生长,抑制碳化钒粒子的团聚,使得催化剂暴露更多活性位点,从而提高复合材料的催化活性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种碳化钒/石墨烯纳米片(VC/GNS)复合材料、制备方法及其在作为电催化裂解水产氢催化剂方面的应用。为了达到 ...
【技术保护点】
1.一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:配制包含石墨烯纳米片、碳源、偏钒酸铵、及去离子水的前驱体混合液;对前驱体混合液进行水热反应,得到粉体中间产物;充分研磨中间产物,气氛保护下于700‑1200℃进行热处理,得到碳化钒/石墨烯纳米片复合材料。
【技术特征摘要】
1.一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:配制包含石墨烯纳米片、碳源、偏钒酸铵、及去离子水的前驱体混合液;对前驱体混合液进行水热反应,得到粉体中间产物;充分研磨中间产物,气氛保护下于700-1200℃进行热处理,得到碳化钒/石墨烯纳米片复合材料。2.根据权利要求1所述的一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于:所述碳源为柠檬酸、葡萄糖、尿素、蔗糖中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于:所述前驱体混合液为包括以下组分的混合物:石墨烯不多于1质量份碳源4-12质量份偏钒酸铵4质量份水足量的。4.根据权利要求1或2或3所述的一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于:所述前驱体混合液由包括以下步骤的方法得到:配制石墨烯纳米片水溶液;以及,按配方中碳源与偏钒酸铵的配比,配制包含碳源和偏钒酸铵的混合液;以及,按配方中石墨烯与偏钒酸铵的配比,将石墨烯纳米片水溶液、与包含碳源和偏钒酸铵的混合液相混合,得到前驱体混合液。5.根据权利要求1所述的一种碳化钒/石墨烯纳米片复合材料的制备方法,其特征在于:前驱体混合液进行水热反应的条件为...
【专利技术属性】
技术研发人员:曹丽云,张宁,冯亮亮,黄剑锋,刘倩倩,贺菊菊,杨丹,赵亚娟,
申请(专利权)人:陕西科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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