一种富空位的二硒化铼基多级疏水膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种富空位的二硒化铼基多级疏水膜及其制备方法，属于新型能源转换材料技术领域。本发明专利技术利用细菌纤维素基碳纳米纤维为疏水层，对富空位的二硒化铼@碳纳米纤维复合材料进行包裹，从而得到富空位的二硒化铼基多级疏水膜，这种采用疏水性碳纳米纤维层对富空位的二硒化铼@碳纳米纤维复合材料进行包覆的方法，能够极大地抑制了电催化析氢反应。同时，在二硒化铼结构中引入硒空位有助于促进催化过程的电子得失过程，进一步提升该部分材料的氮气还原性能。本发明专利技术的富空位的二硒化铼基多级疏水膜的制备过程简易、原料价格适中、催化效果优异，具有良好的商业化前景。

【技术实现步骤摘要】
一种富空位的二硒化铼基多级疏水膜及其制备方法
本专利技术涉及一种富空位的二硒化铼基多级疏水膜及其制备方法，属于新型能源转换材料

技术介绍
长久以来，合成氨工业在我国乃至世界都起着举足轻重的作用，被认为是诸多化学工业产品基础，例如，氨可用于制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、铵盐等。工业合成氨的方法是将一定比例的氮气和氢气在高温、高压和铁催化剂作用下，转换成氨气的过程。然而，严苛的合成条件导致了大量能源的消耗和过多二氧化碳温室气体的排放，对全球的能源利用和环境保护带来了严峻的挑战。为克服这一延续百年的能源、环境难题，人们逐渐将目光锁定在低能耗、低污染度的新型合成氨工艺上。电催化氮气还原制氨就是其中最具代表性的一种方法，其借助合适的催化剂在外界电场的作用下实现由氮气到氨的化学过程，实现了高的能源转换效率。目前，常见的氮气还原催化剂有过渡金属、氧化物及其硫化物等，例如二维过渡金属硫化物。为了增强催化剂与氮气分子之间的相互作用，进而提升氮气分子在催化剂表面的质子化效应，二维过渡金属硫化物的缺陷化和低维碳材料复合化是两条行之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二硒化铼基多级疏水膜，其特征在于，所述疏水膜由三层结构组成，三层结构依次为：碳纳米纤维、二硒化铼@碳纳米纤维复合材料、碳纳米纤维，其中二硒化铼@碳纳米纤维复合材料的制备方法为：以铼盐、硒为原料，在碳纳米纤维表面原位生长二硒化铼纳米片，并在惰性气体氛围下经过高温热处理，得到二硒化铼/碳纳米纤维复合电催化材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种二硒化铼基多级疏水膜，其特征在于，所述疏水膜由三层结构组成，三层结构依次为：碳纳米纤维、二硒化铼@碳纳米纤维复合材料、碳纳米纤维，其中二硒化铼@碳纳米纤维复合材料的制备方法为：以铼盐、硒为原料，在碳纳米纤维表面原位生长二硒化铼纳米片，并在惰性气体氛围下经过高温热处理，得到二硒化铼/碳纳米纤维复合电催化材料。


2.权利要求1所述的二硒化铼基多级疏水膜的制备方法，所述制备方法的具体步骤如下：
(1)将碳纳米纤维、铼盐和盐酸羟胺加入到溶剂中并分散，得到碳纳米纤维、铼盐和盐酸羟胺的混合溶液；
(2)将硒粉搅拌溶解在水合肼中，得到硒粉/水合肼溶液；
(3)将步骤(2)得到硒粉/水合肼溶液滴加到步骤(1)得到的混合溶液中，搅拌后进行水热反应，得到二硒化铼/碳纳米纤维复合材料；
(4)将步骤(3)得到的二硒化铼/碳纳米纤维复合电催化材料进行惰性氛围下的热处理从而引入空位，得到富空位的二硒化铼@碳纳米纤维复合材料；
(5)将碳纳米纤维打散，并均匀分散在水中，得到碳纳米纤维/水溶液；
(6)将步骤(4)中的富空位的二硒化铼/碳纳米纤维复合材料打散，并均匀分散在水中，得到富空位的二硒化铼/碳纳米纤维复合材料/水溶液；
(7)依次取步骤(5)得到的碳纳米纤维/水溶液进行真空抽滤，向其中加入步骤(6)得到的富空位的二硒化铼/碳纳米纤维复合材料/水溶液进行真空抽滤，再加入步骤(5)得到的碳纳米纤维/水溶液进行真空抽滤，得到富空位的二硒化铼基多级疏水膜。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖飞立，刘天西，楚凯斌，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32