生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料及其制备方法和应用，氢氧化钠和过硫酸铵溶解得到混合溶液，将泡沫铜置于混合溶液中水热处理，将上述得到表面生长氢氧化铜纳米线的泡沫铜置于葡萄糖溶液进行退火处理，1T二硫化钼纳米片通过将四水合钼酸铵和硫脲的混合溶液放入反应釜中在烘箱中反应，将退火后泡沫铜利用浸涂法使得1T二硫化钼纳米片均匀分布在碳层包覆的氧化亚铜纳米线表面。泡沫铜原位生长的一维二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线分布均匀，具有较大的长径比，可直接用作光电极应用，无需额外添加粘结剂和导电剂。

Cu2 + Modified nanowire material coated with molybdenum disulfide modified carbon layer on foam copper surface and preparation method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及新材料技术以及化学合成
，更具体地说涉及一种生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着现代社会的发展，能源问题和环境问题日趋严重，因此对于新型能源的开发利用迫在眉睫。发展利用太阳能生产可持续发展和高效的清洁能源的技术由于材料本身的物理性质和光生载流子易复合等问题的影响，仍存在巨大的挑战。拥有高性能催化析氢反应和良好稳定性的光电阴极催化材料，可加快反应动力学特性，从而提升阴极材料的光电析氢性能。众所周知，Cu2O是一种廉价、无污染且具有合适带隙的光催化析氢催化剂，但由于其光生载流子易复合、光稳定性差等问题，不具备规模化应用的前景。因此，寻找具有低成本、高效产氢的助催化剂材料成为当前该领域研究的重点和热点。此外，在实际应用与催化的过程中，为了进一步提升材料的活性：一方面，引入其他的阴离子或者阳离子，从而调节材料的物理化学特性，进而改善材料的性能。但是目前的研究表明，掺杂量难以控制，无法控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料，其特征在于：氧化亚铜纳米棒的长度为10-20μm，直径为100-300nm，在泡沫铜上均匀分布，碳层的厚度为4-6nm，按照下述步骤进行：/n步骤1，将泡沫铜放入过硫酸铵和氢氧化钠混合水溶液中，室温20-25℃下保持15-50min后，取出泡沫铜清洗、干燥后，即得到在泡沫铜表面均匀分布的氢氧化铜纳米线，其中，在过硫酸铵和氢氧化钠混合水溶液中，过硫酸铵和氢氧化钠的质量比为(1-2):(6-7)；/n步骤2，将葡萄糖置于60mL去离子水中在室温20-25℃下机械搅拌溶解，将步骤1制备得到的在泡沫铜表面均匀分布的氢氧化铜纳米线置于上述混合...

【技术特征摘要】
1.生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料，其特征在于：氧化亚铜纳米棒的长度为10-20μm，直径为100-300nm，在泡沫铜上均匀分布，碳层的厚度为4-6nm，按照下述步骤进行：
步骤1，将泡沫铜放入过硫酸铵和氢氧化钠混合水溶液中，室温20-25℃下保持15-50min后，取出泡沫铜清洗、干燥后，即得到在泡沫铜表面均匀分布的氢氧化铜纳米线，其中，在过硫酸铵和氢氧化钠混合水溶液中，过硫酸铵和氢氧化钠的质量比为(1-2):(6-7)；
步骤2，将葡萄糖置于60mL去离子水中在室温20-25℃下机械搅拌溶解，将步骤1制备得到的在泡沫铜表面均匀分布的氢氧化铜纳米线置于上述混合溶液中，室温20-25℃下静置反应6-12h后，清洗、干燥后，得到生长于泡沫铜表面的葡萄糖包覆的氢氧化铜纳米线；
步骤3，将步骤2制备得到的生长于泡沫铜表面的葡萄糖包覆的氢氧化铜纳米线置于管式炉中，以3-8℃/min速率升温至400-650℃保温1-9h进行退火处理后，即得到泡沫铜表面生长的碳包覆氧化亚铜纳米线，
步骤4，将钼酸铵和硫脲溶于35mL去离子水并置于反应釜中，160-240℃下反应12-36h后，所得样品清洗、干燥后，即得到1T二硫化钼纳米片，其中，钼酸铵和硫脲的质量比为(5-7):(9-15)，将上述1T二硫化钼纳米片分散在去离子水中，得到1T二硫化钼纳米片分散液，其中，1T二硫化钼纳米片的浓度为1mg/mL；
步骤5，将步骤3制备得到的泡沫铜表面生长的碳包覆氧化亚铜纳米线浸入步骤4的1T二硫化钼纳米片分散液中30-60s后取出，重复上述操作1-5次，清洗、干燥后，即得到生长于泡沫铜表面的一维二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线光电阴极材料。


2.根据权利要求1所述的生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料，其特征在于：在步骤1中，过硫酸铵的纯度为90.0-99.999％，氢氧化钠的纯度90.0％-98.0％，过硫酸铵和氢氧化钠的质量比为(1-1.75):6.4，泡沫铜的清洗：将泡沫铜先后置于丙酮、酒精、去离子水中超声清洗5-40min，取出并置于酸溶液中浸泡0.5-12h，再次将其置于去离子水中超声清洗5-40min，干燥。


3.根据权利要求1所述的生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料，其特征在于：在步骤2中，葡萄糖的质量为0-300mg；在步骤3中，以4-6℃/min速率升温至450-600℃保温1-9h，退火处理时需通保护气，保护气采用氮气、氩气或氦气。


4.根据权利要求1所述的生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料，其特征在于：在步骤4中，钼酸铵和硫脲的质量比为6:(10-14)，反应温度为180-220℃，反应时间为20-30h，干燥温度为40-100℃，干燥时间为6-48h。


5.生长于泡沫铜表面的二硫化钼修饰碳层包覆氧化亚铜纳米线材料的制备方法，其特征在于：氧化亚铜纳米棒的长度为10-20μm，直径为100-300nm，在泡沫铜上均匀分布，碳层的厚度为4-6nm，按照下述步骤进行：
步骤1，将泡沫铜放入过硫酸铵和氢氧化钠混合水溶液中，室温20-25...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓意达，张萌萌，胡文彬，张金凤，韩晓鹏，钟澄，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12