超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料及其制备制造技术

本发明专利技术提供了一种超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料及其制备，所述材料包含由碳化钼颗粒相互交联而成的骨架结构，且每个碳化钼颗粒的表面包覆有超薄碳层；所述骨架结构中具有介孔‑大孔结构，所述介孔‑大孔结构来源于碳化钼颗粒之间相互交联形成的缝隙；所述碳化钼颗粒及超薄碳层中掺杂有氮原子。将本发明专利技术所提供的该材料用作水解制氢电催化剂时，其具有良好的导电性能、催化性能，同时还可强化催化过程中的传质扩散过程。

Nitrogen doped hybrid multi-stage porous molybdenum carbide coated with ultra-thin carbon layer and its preparation

【技术实现步骤摘要】
超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料及其制备
本专利技术涉及一种超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料及其制备，属于清洁能源利用

技术介绍
清洁绿色能源的发展是全世界关注的焦点，特别是对于氢气资源的利用研究。电解水制氢具有环保、价格低廉的特点，成为现在研究的热点。尽管铂基材料展现出优异的析氢性能，但储量稀缺、价格昂贵以及容易失活等缺点制约了其大规模的应用。因此，开发高性能廉价非贵金属电催化剂已成为一个亟待解决的难题。碳化钼凭借其独特的类似Pt的d带电子结构而具有显著的催化活性，但是存在制备过程容易团聚、导电性能较差、Mo-H键结合能过大而导致氢气不易析出等问题。对此，一方面，目前通过构建碳化钼/碳材料复合结构来提升材料整体导电性能，但是复合结构中碳材料的含量偏高，难以有效地控制，会损失碳化钼的性能；另一方面，通过构筑碳化钼介孔结构来强化传质扩散过程，但是硬模板的选择仍需后续繁琐的酸洗处理过程。因此，开发一种高性能碳化钼多级孔复合材料及其简单的制备方法充满挑战且具有重大的实际意义。>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料，其特征在于，所述材料包含由碳化钼颗粒相互交联而成的骨架结构，且每个碳化钼颗粒的表面包覆有超薄碳层；所述骨架结构中具有介孔-大孔结构，所述介孔-大孔结构来源于碳化钼颗粒之间相互交联形成的缝隙；/n所述碳化钼颗粒及超薄碳层中掺杂有氮原子。/n

【技术特征摘要】
1.一种超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料，其特征在于，所述材料包含由碳化钼颗粒相互交联而成的骨架结构，且每个碳化钼颗粒的表面包覆有超薄碳层；所述骨架结构中具有介孔-大孔结构，所述介孔-大孔结构来源于碳化钼颗粒之间相互交联形成的缝隙；
所述碳化钼颗粒及超薄碳层中掺杂有氮原子。


2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于，所述超薄碳层的厚度为1-3nm。


3.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，以所述超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料的总重量为100％计，所述超薄碳层的含量为5-15％。


4.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述碳化钼颗粒的尺寸为5-10nm。


5.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述材料的BET面积为45-65m2g-1。


6.根据权利要求1或2所述的材料，其特征在于，所述氮原子的掺杂量为2-10at％。


7.权利要求1-6任一项所述的超薄碳层包覆的氮掺杂交联多级孔碳化钼材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)将石墨相氮化碳模板和钼源混合均匀；
(2)将步骤(1)所得...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旺，李永峰，闫璐，候利强，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11