一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂，具有自支撑多级孔结构，碳化钼催化剂内部的海绵状骨架互相交联形成了直径10～20μm的大孔，海绵状骨架为整块的有序介孔碳材料，有序介孔碳材料的孔径为5nm，有序介孔碳材料的介孔的孔壁之中均匀嵌有粒径5nm的碳化钼颗粒。该催化剂采用苯并噁嗪前驱体和钼酸铵为原料，来源广泛，廉价易得，并且有机结合了整体式碳材料和碳化钼析氢催化剂的优点，设计思路清晰新颖；采用传统的浸渍法和成熟稳定的高温碳化，制备过程简单可控；得到的整体式催化剂适用于大规模生产和应用。

A molybdenum carbide catalyst for hydrogen production from electrolytic water and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂及其制备方法
本专利技术涉及催化剂材料领域，尤其涉及一种用于电解水制氢的自支撑多级孔的碳化钼催化剂及其制备方法。
技术介绍
能源危机和环境污染致使氢能备受关注，因氢能具有热值高，燃烧产物无污染等优点，被认为是人类未来的理想能源。铂族贵金属是电解水制氢反应中最佳的电催化剂，但是由于其含量少、价格昂贵，极大程度上限制了铂等贵金属电催化析氢催化剂的工业化应用。因此人们致力于寻找可替代铂等的非贵金属催化剂用于电催化析氢反应。近年来，过渡金属碳化物、硫化物、磷化物及氮化物等被广泛研究，其中碳化钼由于其具有与铂族金属相似的带电子结构更是被深入探索。为了提高碳化钼的析氢活性，从构造更多活性位点、提高本征析氢活性、优化电子结构、协同作用等方面入手，制备出各种形貌、尺寸及不同的元素(磷、硫、氧、铁、钴、镍……)掺杂的碳化钼用于电解水析氢反应均有所报道。此外还有研究将碳化钼与不同的载体，如碳纳米管、石墨烯等结合，提高催化剂导电性，限制碳化钼的高温烧结等。这些方法均有效地提高了碳化钼的电析氢性能。然而，上述催化剂在测试析氢性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂，其特征在于，所述碳化钼催化剂具有自支撑多级孔结构，所述碳化钼催化剂内部的海绵状骨架互相交联形成了直径10～20μm的大孔，所述海绵状骨架为整块的有序介孔碳材料，所述有序介孔碳材料的孔径为5nm，所述有序介孔碳材料的介孔的孔壁之中均匀嵌有粒径5nm的碳化钼颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂，其特征在于，所述碳化钼催化剂具有自支撑多级孔结构，所述碳化钼催化剂内部的海绵状骨架互相交联形成了直径10～20μm的大孔，所述海绵状骨架为整块的有序介孔碳材料，所述有序介孔碳材料的孔径为5nm，所述有序介孔碳材料的介孔的孔壁之中均匀嵌有粒径5nm的碳化钼颗粒。


2.如权利要求1所述的碳化钼催化剂，其中，所述碳化钼催化剂的比表面积为200～700m2/g，轴向抗压强度大于5Mpa。


3.一种用于电解水制氢的碳化钼催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(a)采用间苯二酚、三嵌段聚合物F127、甲醛和1,6-己二胺为原料，所述间苯二酚和所述三嵌段聚合物F127的投料质量比为0.5～5，得到苯并噁嗪高聚物，烘干所述苯并噁嗪高聚物之后，得到第一前驱体；
(b)采用过量浸渍法将所述第一前驱体浸渍在浓度为0.01-0.60g/mL的钼酸铵水溶液中，浸渍2-96h后烘干，得到第二前驱体；
(c)将第二前驱体于氩气气氛下，5...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐颐，卢海洋，刘鹏，高伯旭，黄雨航，申静，范学良，郑路遥，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海;31