【技术实现步骤摘要】
一种镍钴二硫化物复合材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及水分解电催化
,更具体地说涉及一种镍钴二硫化物复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着化石燃料消耗的增加,能源危机和环境污染已经成为亟待解决的社会问题。寻找一种可替代的清洁能源是当前的主要研究方向,氢作为一种清洁和可持续的燃料,被认为是最有希望的矿物燃料替代品。电解水制氢就是其中一种途径,既可以获得无污染、可持续的氢能,又可以生产可利用的高纯氧气。然而,电解水制氢的关键是开发高效电催化剂,以减少电的过量消耗能量。迄今为止,最有效的电催化在水电解中使用通常依赖于贵金属。钌(铱)基材料是和铂基材料是析氧反应(OER)与析氢反应(HER)公认的最好的催化剂材料。然而,贵金属价格和稀缺性极大地限制了商业社会应用。因此,寻找高效,低廉的催化剂材料成为电催化领域的主要发展趋势。过渡金属二硫化物由于其储量丰富、价格低廉并且在催化过程中展现出较高的活性,受到科学家们的青睐。过渡金属二硫化物合成方法较多,常见的为固相法和液相法。在固相法的研究中,CN10702 ...
【技术保护点】
1.一种镍钴二硫化物复合材料,其特征在于:按照下述步骤进行:/n步骤1,将镍源、钴源和单质硫搅拌溶于有机溶剂中,得到悬浊液,其中,镍源、钴源与单质硫的质量比为1:1:(10-40),悬浊液的液固比为(20-200):1(液固比为有机溶剂质量与添加固体试剂的质量之比);/n步骤2,将步骤1制备得到的悬浊液转移到反应容器中,密封后,在120-200℃下反应1-24h后,自然冷却到室温20-25℃,固液分离、洗涤、过滤、干燥后,即得到镍钴二硫化物复合材料,其中,镍钴二硫化物复合材料的物相为二硫化钴(CoS
【技术特征摘要】
1.一种镍钴二硫化物复合材料,其特征在于:按照下述步骤进行:
步骤1,将镍源、钴源和单质硫搅拌溶于有机溶剂中,得到悬浊液,其中,镍源、钴源与单质硫的质量比为1:1:(10-40),悬浊液的液固比为(20-200):1(液固比为有机溶剂质量与添加固体试剂的质量之比);
步骤2,将步骤1制备得到的悬浊液转移到反应容器中,密封后,在120-200℃下反应1-24h后,自然冷却到室温20-25℃,固液分离、洗涤、过滤、干燥后,即得到镍钴二硫化物复合材料,其中,镍钴二硫化物复合材料的物相为二硫化钴(CoS2)、二硫化镍(NiS2)或者钴镍二硫化物复合相(NixCo1-xS2,0〈x〈1,优选x为0.3—0.7),镍钴二硫化物复合材料为球形实心颗粒,粒径为50nm-5μm。
2.根据权利要求1所述的一种镍钴二硫化物复合材料,其特征在于:在步骤1中,镍源采用醋酸镍,或者氯化镍、硫酸镍、硝酸镍等无机镍源与醋酸盐(如醋酸钠、醋酸钾)的混合溶液;钴源采用醋酸钴,或者氯化镍钴、硫酸镍钴、硝酸镍钴、氯化钴、硫酸钴、硝酸钴等无机钴源与醋酸盐(如醋酸钠、醋酸钾)的混合溶液;氯化镍、硫酸镍或者硝酸镍与醋酸盐的混合溶液,钴源采用醋酸钴、氯化镍钴、硫酸镍钴或者硝酸镍钴与醋酸盐的混合溶液,镍源、钴源与单质硫的质量比为1:1:(16-30),单质硫的粒径为100nm-10μm。
3.根据权利要求1所述的一种镍钴二硫化物复合材料,其特征在于:在步骤1中,有机溶剂采用乙醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或者乙醇和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液,在混合溶液中,乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的体积比为(1:2)—(2:1);搅拌速度为100-1000r/min,优选300-600r/min,搅拌时间为5min-2h,优选30min-1h,悬浊液的液固比为(30-100):1。
4.根据权利要求1所述的一种镍钴二硫化物复合材料,其特征在于:在步骤2中,反应温度为140-180℃,反应时间为5-12h。
5.一种镍钴二硫化物复合材料的制备方法,其特征在于:按照下述步骤进行:
步骤1,将镍源、钴源和单质硫搅拌溶于有机溶剂中,得到悬浊液,其中,镍源、钴源与单质硫的质量比为1:1...
【专利技术属性】
技术研发人员:韩晓鹏,田千秋,胡文彬,向文帝,邓意达,钟澄,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。