一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料、制备方法及其在水裂解产氢方面的应用技术

本发明专利技术公开了一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料，其结构包括管壁厚度不超过3nm的碳纳米管、及分散在碳纳米管管壁中的氮化钒超小晶粒，所述超小碳化钒嵌入碳纳米管材料具有纳米尺寸的管状形貌。该超小碳化钒嵌入碳纳米管材料的制备方法为：将双氰胺、偏钒酸铵、及金属催化剂混合后充分研磨；然后在气氛保护下、以500‑1200℃对混合物进行热处理；热处理完成后，将产物置于酸性环境下除去杂质；清洁、干燥后研磨得到目标产物。本发明专利技术还提供了这种材料在水裂解产氢方面的应用。本发明专利技术通过一步煅烧法得到合成温度低、反应周期短、材料化学组成均一、形貌尺寸均匀和在全pH电解液环境中电催化活性、稳定性高的VC/CNTs产氢电催化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料、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
，具体涉及一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料、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
氢能由于其高的能量密度被认为是有前景的能量载体。低成本、高效的氢能从可持续发展的角度来看，需要科学技术支撑，这也是一项挑战。水裂解产氢是一项经济的产氢手段，并且过程无二氧化碳的排放。而此过程需要能降低氢气形成活化能的催化剂。众所周知，贵金属（Pt，Rh，Pd等）由于它们驱动反应时低的过电势和快的电子机制，被认为是杰出的产氢催化剂。但是，高成本、含量低限制了它们大范围应用。一些非金属材料受到广泛的研究，比如过渡金属硫化物、碳化物、复合材料或者合金。其中过渡金属、如碳化钨、碳化钼、被报导表现出类似于铂族金属性质，成为了代替铂族金属好的选择。碳化钒高硬度、高熔点，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，而碳化钒在电催化领域的应用还很少，因此制备纳米碳化钒粉末应用于电催化领域具有重要的意义。申请号为CN1036064本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料，其特征在于：其结构包括管壁厚度不超过3nm的碳纳米管、及分散在碳纳米管管壁中的氮化钒超小晶粒，所述超小碳化钒嵌入碳纳米管材料具有纳米尺寸的管状形貌。

【技术特征摘要】
1.一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料，其特征在于：其结构包括管壁厚度不超过3nm的碳纳米管、及分散在碳纳米管管壁中的氮化钒超小晶粒，所述超小碳化钒嵌入碳纳米管材料具有纳米尺寸的管状形貌。2.一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将双氰胺、偏钒酸铵、及金属催化剂混合后充分研磨；然后在气氛保护下、以500-1200℃对混合物进行热处理；热处理完成后，将产物置于酸性环境下除去杂质；清洁、干燥后研磨得到超小碳化钒嵌入碳纳米管材料。3.根据权利要求2所述的一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料的制备方法，其特征在于：所述金属催化剂为六水合硝酸镍、九水合硝酸铁、六水合硝酸钴中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料的制备方法，其特征在于：双氰胺、偏钒酸铵、与金属催化剂按照质量比（10-20）：（2-4）：（1-3）混合。5.根据权利要求2所述的一种超小碳化钒嵌入碳纳米管材料的制备方法，其特征在于：所述气氛保护采用氩气、氮气、真空中的任意一种。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹丽云，张宁，冯亮亮，黄剑锋，贺菊菊，杨丹，刘倩倩，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